Обучение плаванию улучшило мышечную функцию у мышей: результаты исследования
Согласно данным исследования, плавание увеличивает мышечную силу и улучшают энергетический метаболизм в мышиной модели БАС.
Исследование, опубликованное в журнале International Journal of Molecular Sciences, называется «Тренировки по плаванию модулируют энергетический метаболизм скелетных мышц и замедляют потерю силы захвата в мышиной модели БАС».
БАС является прогрессирующим неврологическим заболеванием, при котором мотонейроны – нервные клетки, ответственные за контроль произвольных движений – постепенно деградируют и умирают, что влечет за собой снижение силы мышц и их атрофию.
Помимо потери мышечной силы, БАС ассоциируется с дисфункцией митохондрий и нарушением метаболизма. Митохондрии представляют собой части клеток, ответственные за продукцию энергии.
Предшествующие исследования показали, что физические упражнения, особенно плавание, «модифицируют структуру и функции митохондрий <…> что может играть важную роль в защите мышечных волокон при БАС», – заявляют ученые.
Цель исследования
В рамках рассматриваемого исследования ученые поставили цель оценить влияние плавания на функцию митохондрий, энергетический метаболизм и мышечную силу в мышиной модели БАС, по сравнению со здоровыми животными дикого типа.
Исследователи провели тест на силу хвата (время, в течение которого мыши удерживали свой вес, держась за металлический стержень, подвешенный в воздухе) с целью измерить мышечную силу. Также были выделены митохондрии из мышечных волокон для проведения серии метаболических тестов у здоровых мышей и мышей с БАС, часть из которых плавали, начиная с 10-недельного возраста, а часть – нет.
В дополнение к этому ученые измерили активность некоторых ферментов, вовлеченных в энергетический метаболизм: цитратсинтазы, цитохромоксидазы, малатдегидрогеназы, и уровень маркеров окислительного стресса в мышечных волокнах у здоровых мышей и мышей с БАС. Окислительный стресс относится к клеточным повреждениям, которые возникают вследствие высокого уровня окислительных молекул.
Результаты и выводы
Результаты показали, что у мышей с БАС – по сравнению с контрольной группой – снижается мышечная сила (на 70% между 11 и 15 неделями), наблюдаются выраженные изменения энергетического метаболизма (на 30% была уменьшена активность цитратсинтазы и увеличена активность цитохромоксидазы и малатдегидрогеназы) и высокий уровень маркеров окислительного стресса,
В результате плавания у мышей с БАС было выявлено замедление потери мышечной силы (на 5% меньше между 11 и 15 неделями) и увеличение на 26% активности цитратсинтазы, по сравнению с такими же показателями у группы мышей с БАС, которые на плавали.
Согласно результатам предыдущих исследований, плавание увеличивало продолжительность жизни мышей с БАС на 10–13%. В описываемом исследовании показано, что «с клинической точки зрения, критическими элементами терапии являются не только увеличение продолжительности жизни, но также восстановление функциональности и задержка потери мышечной силы».
Исследователи заявляют, что «плавание значимо снижает потерю мышечной силы, характерную для симптоматической стадии БАС, <…> сокращает выраженность окислительного стресса и улучшает энергетический метаболизм мышц в терминальной стадии болезни, что согласуется с раннее опубликованными данными».
«Наше исследование доказывает, что плавание является модулятором энергетического метаболизма скелетных мышц с одновременным улучшением функционирования скелетных мышц у мышей с БАС», – сделали вывод ученые.
Благодарим за помощь в подготовке материала волонтера фонда «Живи сейчас» Наталью Журавлеву.