کشف ترکیبی که عضلات پیر را ترمیم می‌کند

مجموعه: اخبار پزشکی

تاریخ انتشار : یکشنبه, ۰۴ مرداد ۱۴۰۵ ۰۹:۰۹

به گزارش ایسنا، عضله اسکلتی اغلب در اوایل فرآیند پیری شروع به تحلیل رفتن می‌کند. این امر با گذشت زمان می‌تواند به از دست دادن قدرت، افزایش جای زخم، تجمع چربی در بافت عضلانی و کاهش فیبرهای تند-انقباض منجر شود که از حرکات سریع و قوی پشتیبانی می‌کنند.

به نقل از ساینس‌دیلی، یک گروه پژوهشی به سرپرستی پروفسور «ریوئیچی تاتسومی»(Ryuichi Tatsumi) از دانشکده کشاورزی «دانشگاه کیوشو»(Kyushu University)، مولکولی را شناسایی کرده‌اند که می‌تواند به محافظت از یک سیگنال مهم دخیل در ترمیم عضلات بپردازد و آن را تقویت کند.

این پژوهش روی پروتئین موسوم به «فاکتور رشد هپاتوسیت»(Hepatocyte growth factor) یا «HGF» تمرکز دارد که به شروع ترمیم عضلات اسکلتی کمک می‌کند. در شرایط عادی، HGF در شبکه ساختاری اطراف فیبرهای عضلانی غیرفعال می‌ماند.

وقتی بافت عضلانی آسیب می‌بیند یا در معرض تحریک مکانیکی قرار می‌گیرد، HGF آزاد می‌شود. سپس، این پروتئین به گیرنده‌های «c-met» روی سلول‌های ماهواره‌ای که سلول‌های بنیادی مسئول حفظ و ترمیم عضلات اسکلتی هستند، متصل می‌شود. این سیگنال، سلول‌ها را از حالت غیرفعال خارج می‌کند و به آنها اجازه می‌دهد تا تکثیر شوند، بالغ شوند و به بازسازی فیبرهای عضلانی آسیب‌دیده کمک کنند.

پیری می‌تواند این سیستم ترمیم را مختل کند. پژوهش پیشین این گروه نشان داد که HGF می‌تواند دستخوش یک تغییر شیمیایی به نام «نیتراسیون»(Nitration) شود. طی این فرآیند، یک گروه از ترکیبات نیترو به دو مکان Y198 و Y250 روی پروتئین اضافه می‌شوند. این مکان‌ها در همان منطقه‌ای قرار دارند که HGF برای اتصال به c-met از آن استفاده می‌کند.

پس از وقوع نیتراسیون، HGF دیگر نمی‌تواند به طور مؤثر به گیرنده متصل شود. پژوهشگران پروتئین آسیب‌دیده را با یک کلید زنگ‌زده مقایسه می‌کنند که دیگر مناسب قفل خود نیست. این از دست دادن عملکرد ممکن است یکی از دلایل اصلی تحلیل رفتن عضلات و کاهش بازسازی آنها در بزرگسالان مسن باشد.

تاتسومی توضیح داد: HGF لزوماً با افزایش سن از بین نمی‌رود. بلکه پس از ساخته شدن می‌تواند از نظر شیمیایی تغییر کند. این موضوع ما را به این فکر انداخت که آیا ترکیبی با ظرفیت آنتی‌اکسیدانی قوی می‌تواند از HGF محافظت کند.

دانشمندان دو ترکیب «GSSSG» و «LASSS» با خواص آنتی‌اکسیدانی قوی را بررسی کردند. این ترکیبات به دلیل شیمی گوگرد متمایز و توانایی‌شان در شرکت کردن در واکنش‌های اکسایش-کاهش، توجه روزافزونی را در تحقیقات دارویی به خود جلب کرده‌اند.

آزمایش‌های اولیه نشان داد که هم GSSSG و هم LASSS، نیتراسیون را در جایگاه‌های Y198 و Y250 روی HGF کاهش می‌دهند. با وجود این، هیچ‌کدام از این ترکیبات به طور کامل توانایی پروتئین را برای اتصال به گیرنده‌اش بازیابی نکردند.

سپس، پژوهشگران نسبت ترکیبات را افزایش دادند. افزایش نسبت ترکیبات، نتیجه غیرمنتظره‌ای را به همراه داشت. هنگامی که HGF با LASSS مخلوط شد، توانایی آن برای اتصال به c-met به بیش از دو برابر HGF اولیه افزایش یافت. همچنین، این پروتئین در برابر از دست دادن عملکرد ناشی از نیتراسیون به ویژه در Y198 مقاوم‌تر شد.

این بهبود فقط با LASSS رخ داد و GSSSG چنین اثری نداشت. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهند که LASSS ممکن است مستقیماً ساختار HGF را به روشی سودمند تغییر دهد. این ترکیب به جای این که فقط به عنوان یک آنتی‌اکسیدان عمل کند، ممکن است شکل فعال‌تری از پروتئین را به وجود بیاورد که ضمن مقاومت در برابر آسیب شیمیایی، اتصال قوی‌تری را با گیرنده خود برقرار می‌کند.

این کشف می‌تواند از توسعه روش‌های جدید برای حفظ ترمیم عضلات در دوران پیری، دوران استراحت بلندمدت در بستر و سایر شرایط شامل دوره‌های طولانی عدم فعالیت پشتیبانی کند.

پژوهشگران معتقدند که اثرات LASSS بر HGF ممکن است در گونه‌های متفاوت از جمله انسان‌ها و حیوانات خانگی مانند گربه‌ها و سگ‌ها صدق کند. این روش در آینده ممکن است به افراد کمک کند تا با افزایش سن بتوانند قدرت، استقلال، کیفیت زندگی و طول عمر سالم‌تری را حفظ کنند.

این پژوهش در مجله «Scientific Reports» به چاپ رسید.