Учени откриват съединение, което може да ускори възстановяването на стареещи мускули

Съединение на основата на сяра, наречено LASSS, изглежда защитава и подсилва ключов протеин, участващ във възстановяването на увредените мускули. Откритието би могло в крайна сметка да доведе до нови начини за забавяне на загубата на мускулна маса и запазване на силата с напредване на възрастта.

Скелетните мускули често започват да се влошават сравнително рано в процеса на стареене. С течение на времето това може да доведе до загуба на сила, увеличаване на белезите, натрупване на мазнини в мускулната тъкан и намаляване на бързосъкращаващите се мускулни влакна, които поддържат бързите и мощни движения.

Изследователи, ръководени от професор Рюичи Тацуми (Ryuichi Tatsumi) от Университета в Кюшу, са идентифицирали молекула, която би могла да защити и засили важен сигнал, участващ във възстановяването на мускулите. Резултатите са публикувани на 24 юли 2026 г. в Scientific Reports.

Как организмът активира мускулното възстановяване

Изследването се фокусира върху хепатоцитния растежен фактор или HGF, протеин, който помага за старта на възстановяването на скелетните мускули. При нормални условия HGF остава неактивен в структурната мрежа, обграждаща мускулните влакна.

HGF се освобождава, когато мускулната тъкан е увредена или изложена на механична стимулация. След това той се свързва със c-met рецепторите на сателитните клетки, стволовите клетки, отговорни за поддържането и възстановяването на скелетните мускули. Този сигнал извежда клетките от неактивното им състояние, позволявайки им да се размножават, да узреят и да помогнат за възстановяването на увредените мускулни влакна.

Стареенето може да наруши тази система за възстановяване. Предишни изследвания на екипа установяват, че HGF може да претърпи химическа модификация, наречена нитриране. По време на този процес, се добавя нитро група към две места в протеина, Y198 и Y250. Тези места са разположени в същия участък, който HGF използва за свързване със c-met рецепторите.

След нитриране, HGF вече не може да се свързва ефективно с рецептора. Изследователите сравняват увредения протеин с ръждясал ключ, който вече не пасва на ключалката си. Тази загуба на функция може да е една от основните причини за мускулна атрофия и намалена регенерация при възрастни хора.

"HGF не е задължително да липсва с напредване на възрастта", обяснява Тацуми. "По-скоро той може да бъде химически променен, след като е произведен. Това ни накара да се запитаме дали съединение със силен антиоксидантен капацитет може да защити HGF, или чрез предотвратяване на нитрирането, или чрез компенсиране на функционалната загуба, която то причинява."

Тестване на антиоксиданти на основата на сяра

Учените изследвали две съединения със силни антиоксидантни свойства: глутатион трисулфид (GSSSG) и липоева киселина трисулфид (LASSS). И двете са трисулфиди, клас молекули, съдържащи три серни атома, свързани последователно.

Тези съединения са привлекли нарастващ интерес във фармацевтичните изследвания поради отличителната си сярна химия и способността им да участват в редокс реакции.

Предишни експерименти показват, че както GSSSG, така и LASSS намаляват нитрацията в местата Y198 и Y250 на HGF. Нито едно от съединенията обаче не възстановява напълно способността на протеина да се свързва с неговия рецептор.

След това изследователите увеличават моларното съотношение на HGF към трисулфид, от 1:4000 на 1:8000.

LASSS създава по-силен HGF сигнал

По-високата концентрация води до неочакван резултат. Когато HGF се смесва с LASSS, способността му да се свързва със c-met рецепторите се увеличава повече от два пъти в сравнение с нетретирания HGF. Протеинът също така става по-устойчив на загуба на функция, причинена от нитриране, особено при Y198.

Това подобрение се наблюдава само при LASSS. GSSSG не води до същия ефект.

"Това надминава очакванията ни", коментира Тацуми. "Знаехме, че трисулфидите имат разнообразни биологични функции, но никога не сме очаквали, че простото смесване на HGF с LASSS ще доведе до такъв поразителен ефект."

"Това ни казва, че LASSS прави повече от просто неутрализиране на реактивни молекули. Той може да взаимодейства директно с HGF и да индуцира фина структурна промяна, създавайки подобрена форма "Super HGF", която се свързва по-силно с c-met и се съпротивлява на нитрирането."

Резултатите показват, че LASSS може директно да промени структурата на HGF по благоприятен начин. Вместо да действа само като антиоксидант, съединението може да създаде по-активна форма на протеина, която се свързва по-силно с рецептора си, като същевременно е устойчива на химическо увреждане.

Обещаващи резултати в моделни мишки

За да се определи дали защитният ефект може да се прояви и в живите тъкани, екипът е тествал LASSS при мишки с мускулна атрофия.

Мишките, третирани с LASSS преди процедурата, имат значително по-ниски нива на нитриране в сравнение с нетретираните мишки. Отново GSSSG не осигурява измерима защита. Тези резултати показват, че благоприятните ефекти на LASSS не се ограничават до лабораторни експерименти, включващи изолирани протеини.

Въпреки това ще са необходими допълнителни проучвания, включващи възрастни животни, за да се определи дали LASSS е безопасен и ефективен in vivo.

Възможна стратегия за запазване на мускулите

Откритието би могло да подпомогне разработването на нови подходи за поддържане на мускулния ремонт по време на стареене, продължително залежаване и други състояния, които включват дълги периоди на бездействие.

Изследователите смятат, че ефектите на LASSS върху HGF могат да се проявят при множество видове, включително хора и домашни любимци като котки и кучета. В бъдеще подходът би могъл потенциално да помогне на хората да поддържат силата, независимостта, качеството си на живот и по-дълъг здравословен живот с напредване на възрастта.

Справка: Kahona Zushi, Miyumi Seki, Ryota Mizuochi, Kazuki Shitamitsu, Alaa Elgaabari, Sakiho Tanaka, Junri Miyamoto, Kaoru Mizoguchi, Reina Fujimaru, Jiaxi Han, Takashi Nakashima, Shoko Sawano, Wataru Mizunoya, Takahiro Maeno, Issei Yokoyama, Takahiro Suzuki, Judy E. Anderson, Ryuichi Tatsumi. Enhanced HGF with increased receptor affinity and nitration-dysfunction resistance through interaction with lipoic acid trisulfide. Scientific Reports, 2026; 16 (1) DOI: 10.1038/s41598-026-60835-w

Източник: Scientists find compound that may help muscles stay strong as we age, Kyushu University

Още по темата

17/07/2025

Човекът

Неандерталски генен вариант намалява активността на мускулните ензими при съвременните хора

13/06/2025

Човекът

За да изградите мускули и да натрупате сила, трябва да тренирате по-умно, а не по-дълго

05/01/2023

Медицина

Нови изследвания показват, че слабите мускули могат да ускорят стареенето

01/06/2021

Животът

Изследване показва засилване на регенерацията на мускулите и възстановяване на тъканта