Роль распада мышечных белков в регуляции качества мышц у ослабленных пожилых людей

Старение связано с нарушением функции скелетных мышц. Это проявляется не только в снижении способности генерировать силу и мощность на уровне мышц в целом, но и в снижении скорости сокращения отдельных мышечных волокон и генерирования силы. В сочетании с мышечной атрофией эти изменения приводят к снижению мышечной силы и качества, а также к потере физической функции с возрастом. Клинически качество мышц может быть лучшим показателем общей функциональной способности, чем абсолютная мышечная сила. Таким образом, выявление механизмов, лежащих в основе возрастной потери качества мышц, имеет большое значение для предотвращения функциональных нарушений при старении. Объяснение потери качества мышц с возрастом, по-видимому, является многофакторным, с изменениями в произвольной активации мышц, структурой мышц, инфильтрацией жира и нарушением сократительных свойств отдельных мышечных волокон. Удельная сила одиночного волокна, по-видимому, связана с содержанием тяжелой цепи миозина (МНС), что, как считается, отражает количество доступных поперечных мостиков. Таким образом, снижение удельной силы отдельных волокон с возрастом может быть следствием снижения синтеза MHC и/или повышения концентрации несократительной ткани (например, внутримиоцеллюлярные липиды).

Некоторые исследования на мышах также указывают на снижение активности некоторых путей, ответственных за деградацию мышечных белков с возрастом (особенно аутофагии). В результате поврежденные белки и органеллы удаляются не так эффективно, как должны, что в конечном итоге может поставить под угрозу способность мышц создавать силу. Кроме того, снижение эффективности митофагии и липофагии (двух специфических форм аутофагии) может косвенно влиять на удельную силу отдельных волокон за счет окислительного повреждения активными формами кислорода (АФК) и повышения уровня внутримиоцеллюлярных липидов соответственно. Хотя исследования на животных указывают на ослабление аутофагической функции, физические упражнения, по-видимому, восстанавливают активность этого пути. Неизвестно, так ли это и у людей. Таким образом, цель этого исследования состоит в том, чтобы изучить, как различные факторы, способствующие снижению качества мышц у ослабленных пожилых людей, с акцентом на взаимосвязь между качеством мышц и аутофагией, могут быть противодействованы специальной программой силовых тренировок, направленной на качество мышц и мышечную массу. .

В этом рандомизированном контролируемом исследовании исследователи будут стремиться набирать ослабленных пожилых людей, поскольку качество мышц в этой популяции низкое. Как следствие, ожидается, что потенциал для улучшения качества мышц будет большим. Субъекты будут рандомизированы в две группы; одна группа выполняла силовые тренировки два раза в неделю в течение 10 недель в дополнение к ежедневному приему белковых добавок. Другая группа будет получать только белковую добавку. Несколько тестов будут проведены до и после периода вмешательства, включая тестовый день, когда биопсия берется как в состоянии покоя, так и через 2,5 часа после силовой тренировки + белковые добавки или только белковые добавки. Это даст информацию о регуляции распада мышечного белка в состоянии покоя, после приема белка и после силовой тренировки в сочетании с приемом белка. Поскольку это будет сделано как до, так и после тренировочного периода, это также даст информацию о том, как долгосрочные силовые тренировки влияют на активность этих систем.