Καθώς μεγαλώνουμε, η μυϊκή δύναμη μειώνεται και οι μύες δυσκολεύονται περισσότερο να ανταποκριθούν σε έντονη ή παρατεταμένη προσπάθεια. Η διαδικασία αυτή συνδέεται με πολλές αλλαγές στο εσωτερικό των μυϊκών κυττάρων, μεταξύ άλλων με τη σταδιακή υποβάθμιση της λειτουργίας των μιτοχονδρίων, των κυτταρικών δομών που παράγουν την ενέργεια που χρειάζονται οι μύες. Μια νέα μελέτη από ερευνητές του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης δείχνει, ωστόσο, ότι ένα από τα πιο χαρακτηριστικά σημάδια της μυϊκής γήρανσης μπορεί να έχει έναν διαφορετικό ρόλο από αυτόν που μέχρι σήμερα θεωρούσαμε. Οι μύες φαίνεται να αλλάζουν τον τρόπο λειτουργίας τους όχι μόνο επειδή εξασθενούν, αλλά και επειδή προσπαθούν να προστατεύσουν τα κύτταρά τους από μεγαλύτερη βλάβη. Οι μυς αποτελούνται από διαφορετικούς τύπους μυϊκών ινών. Ορισμένες είναι γρήγορες και μπορούν να παράγουν μεγάλη δύναμη για σύντομο χρονικό διάστημα, αλλά κουράζονται γρήγορα. Άλλες είναι βραδείες και είναι περισσότερο προσαρμοσμένες στην αντοχή, καθώς διαθέτουν περισσότερα μιτοχόνδρια και μπορούν να διατηρούν τη λειτουργία τους για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Με την ηλικία παρατηρείται μια μετατόπιση από τις γρήγορες προς τις βραδείες μυϊκές ίνες. Το ίδιο μοτίβο έχει παρατηρηθεί και σε ορισμένες ασθένειες που προκαλούν μυϊκή απώλεια. Το εύρημα μοιάζει αρχικά παράδοξο, καθώς οι βραδείες ίνες βασίζονται περισσότερο στα μιτοχόνδρια, ενώ την ίδια στιγμή τα μιτοχόνδρια των ηλικιωμένων μυών λειτουργούν λιγότερο αποτελεσματικά.
ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ | Εσπρέσο ή φίλτρου; Πώς η παρασκευή του καφέ αλλάζει όσα φτάνουν στο έντερο
Για να κατανοήσουν τι προκαλεί αυτή την αλλαγή, οι ερευνητές στράφηκαν στην καρδιολιπίνη, ένα λιπίδιο που βρίσκεται σχεδόν αποκλειστικά στην εσωτερική μεμβράνη των μιτοχονδρίων. Η καρδιολιπίνη είναι απαραίτητη για τη χαρακτηριστική δομή αυτής της μεμβράνης και για την ομαλή λειτουργία των μιτοχονδρίων. Όταν τα επίπεδά της μειώνονται, τα μιτοχόνδρια εμφανίζουν δομικές αλλοιώσεις και δυσκολεύονται να παράγουν επαρκή ενέργεια και να υποστηρίξουν άλλες μεταβολικές λειτουργίες του κυττάρου. Οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι τα επίπεδα της καρδιολιπίνης μειώνονται στα μιτοχόνδρια των μυών με την ηλικία, τόσο στα ποντίκια όσο και στα ανθρώπινα δείγματα που εξετάστηκαν. Για να διαπιστώσουν εάν η μείωση αυτή αποτελεί απλώς αποτέλεσμα της γήρανσης ή εάν μπορεί να προκαλεί μέρος των αλλαγών που παρατηρούνται στους μύες, προχώρησαν σε ένα κρίσιμο πείραμα. Μείωσαν την καρδιολιπίνη σε νεαρά ποντίκια και διαπίστωσαν ότι οι μύες τους άρχισαν να εμφανίζουν την ίδια μετατόπιση από τις γρήγορες στις βραδείες μυϊκές ίνες που παρατηρείται φυσιολογικά κατά τη γήρανση.
Το εύρημα ενισχύθηκε όταν οι ερευνητές αποκατέστησαν εν μέρει τα επίπεδα της καρδιολιπίνης. Ακόμη και όταν η αποκατάσταση έφτασε περίπου στα δύο τρίτα των φυσιολογικών επιπέδων, η μυϊκή απώλεια άρχισε να αντιστρέφεται, ενώ στα πειραματόζωα αποτράπηκε πλήρως ο πρόωρος θάνατος που είχε παρατηρηθεί όταν η καρδιολιπίνη παρέμενε χαμηλή. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η συγκεκριμένη ουσία δεν αποτελεί απλώς έναν δείκτη της κατάστασης των μιτοχονδρίων, αλλά μπορεί να συμμετέχει ενεργά στον τρόπο με τον οποίο ο μυς προσαρμόζεται στη φθορά.
Οι μύες θυσιάζουν δύναμη για να προστατευθούν
Το πιο ενδιαφέρον στοιχείο της μελέτης είναι ότι η αλλαγή των μυϊκών ινών φαίνεται να αποτελεί αμυντική αντίδραση. Όταν μειώνεται η καρδιολιπίνη, τα καταπονημένα μιτοχόνδρια παράγουν μεγαλύτερες ποσότητες δραστικών μορφών οξυγόνου, γνωστών ως ROS, οι οποίες μπορούν να προκαλέσουν βλάβες στα κύτταρα. Οι ίδιες όμως ουσίες λειτουργούν και ως σήματα που ενημερώνουν το κύτταρο ότι βρίσκεται υπό πίεση και πρέπει να προσαρμοστεί. Η διαδικασία αυτή φαίνεται να ελέγχεται από μια πρωτεΐνη που ονομάζεται ERRγ. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η ERRγ ενεργοποιεί αλλαγές στα μιτοχόνδρια και συμβάλλει στη μετατροπή των μυϊκών ινών από γρήγορες σε βραδείες. Όταν μπλόκαραν την ERRγ σε καλλιέργειες μυϊκών κυττάρων, η αλλαγή αυτή σταμάτησε. Αντίστοιχα, όταν χρησιμοποίησαν ένα αντιοξειδωτικό για να περιορίσουν τα ROS σε μυϊκά κύτταρα με μειωμένη καρδιολιπίνη, η μετατόπιση προς τις βραδείες ίνες περιορίστηκε επίσης.
Οι βραδείες μυϊκές ίνες φαίνεται ότι προσφέρουν στο κύτταρο ένα πλεονέκτημα σε αυτή την κατάσταση. Τα πειράματα έδειξαν ότι οι μύες με χαμηλή καρδιολιπίνη απορροφούσαν πολύ περισσότερη γλυκόζη από το αίμα, όμως η γλυκόζη δεν χρησιμοποιούνταν αποκλειστικά για την παραγωγή ενέργειας. Με τη χρήση ειδικά ιχνηθετημένης γλυκόζης, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μέρος της κατευθυνόταν προς την παραγωγή αντιοξειδωτικών ουσιών, βοηθώντας έτσι τα κύτταρα να αντιμετωπίσουν το αυξημένο οξειδωτικό στρες. Με άλλα λόγια, ο μυς φαίνεται να κάνει έναν συμβιβασμό. Χάνει μέρος της ικανότητάς του να παράγει γρήγορα μεγάλη δύναμη, αλλά αποκτά έναν τρόπο να αντιμετωπίζει καλύτερα το περιβάλλον κυτταρικής πίεσης που δημιουργείται από τα δυσλειτουργικά μιτοχόνδρια. Η μετατόπιση αυτή επομένως μπορεί να αποτελεί έναν τρόπο με τον οποίο ο οργανισμός ανταλλάσσει δύναμη με προστασία, αντί να πρόκειται αποκλειστικά για ένδειξη προοδευτικής μυϊκής κατάρρευσης.
Τι μπορεί να σημαίνει για τη γήρανση
Η συγκεκριμένη ερμηνεία έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον επειδή υποδεικνύει ότι ορισμένες αλλαγές που παρατηρούμε στους ηλικιωμένους μύες μπορεί να είναι προσαρμογές του οργανισμού και όχι απλώς παθητικές συνέπειες της φθοράς. Παράλληλα, η μερική αποκατάσταση της καρδιολιπίνης στα πειράματα αφήνει ανοιχτό το ενδεχόμενο να μπορεί κάποια στιγμή να αξιοποιηθεί θεραπευτικά η συγκεκριμένη οδός για την αντιμετώπιση της μυϊκής απώλειας. Οι ερευνητές εξετάζουν πλέον εάν θα μπορούσε να αυξηθεί η καρδιολιπίνη στους γερασμένους μύες ή εάν θα ήταν δυνατό να αξιοποιηθεί η ERRγ για την ενίσχυση των μηχανισμών που επιτρέπουν στους μυς να προσαρμόζονται με πιο αποτελεσματικό τρόπο. Η καρδιολιπίνη αποτελεί ήδη αντικείμενο φαρμακευτικής έρευνας. Η ελαμιπρετίδη, για παράδειγμα, έχει αναπτυχθεί με στόχο τη σταθεροποίηση της καρδιολιπίνης και έχει λάβει επιταχυνόμενη έγκριση από την Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ για το σπάνιο σύνδρομο Barth. Αυτό, όμως, δεν σημαίνει ότι η ελαμιπρετίδη αποτελεί σήμερα θεραπεία για τη μυϊκή γήρανση.
Χρειάζεται επίσης προσοχή στην ερμηνεία των αποτελεσμάτων. Το κύριο πειραματικό σκέλος της μελέτης πραγματοποιήθηκε σε ποντίκια, ενώ τα ανθρώπινα δείγματα χρησιμοποιήθηκαν για να επιβεβαιωθεί ότι η καρδιολιπίνη μειώνεται και στους ανθρώπους με την ηλικία. Δεν έχει επομένως αποδειχθεί ακόμη ότι η αύξηση της καρδιολιπίνης ή η τροποποίηση της ERRγ μπορεί να αποκαταστήσει τη μυϊκή δύναμη στους ηλικιωμένους ανθρώπους. Η μελέτη προσφέρει κυρίως έναν νέο μηχανισμό για να κατανοηθεί γιατί οι μύες αλλάζουν καθώς γερνάμε και έναν πιθανό δρόμο για μελλοντική θεραπευτική έρευνα.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Aging.
Φωτογραφία Shutterstock
ΔΕΙΤΕ ΕΠΙΣΗΣ
- Το παράσιτο που προκάλεσε ακατάσχετη διάρροια και αφυδάτωση σε χιλιάδες πολίτες στις ΗΠΑ εντοπίστηκε και στην Ιταλία – Αρρώστησε γυναίκα χωρίς ταξίδι στο εξωτερικό
- 30 άτομα με συμπτώματα τροφικής δηλητηρίασης μετά από δεξίωση γάμου σε ξενοδοχείο – Δέσμευση τροφίμων, πρόστιμο και αναστολή λειτουργίας
- Λουκέτο σε ιδιωτική κλινική στη Θεσσαλονίκη: Έκαναν χημειοθεραπείες σε ασθενείς χωρίς διάγνωση κακοήθειας – Τα ευρήματα της Εθνικής Αρχής Διαφάνειας
- Πλαίσιο: Πρόστιμο 2.500 ευρώ για υπερτιμολόγηση στο ταμείο και ελλιπείς αναγραφές τιμών
- Κάρυ: Επικίνδυνα φυτοφάρμακα και απολυμαντικά στις περισσότερες μάρκες της αγοράς που εξετάστηκαν
- Μπλόκο σε καμπάνια κλινικής στα social που υποστήριζε ότι θεραπεύει τον αυτισμό στα παιδιά με βλαστοκύτταρα (βίντεο)
- Lidl: Τα προϊόντα που απαγορεύεται πλέον να πουλάει με δικαστική απόφαση – Ημερήσιο πρόστιμο 5.000 ευρώ
