Оптимальные уровни и режимы физической нагрузки могут бороться с хроническим воспалением, не подвергая клетки чрезмерному стрессу.
Физические упражнения могут «почти полностью» предотвратить хроническое воспаление, вызывающее истощение мышц. Научное исследование проводилось на выращенных в лаборатории тканях человека, сообщает Vecher.kz.
«Воспаление возникает, когда иммунная система организма реагирует на бактерии или повреждение тканей, но иногда она может слишком сильно реагировать и в итоге атаковать собственные клетки. А некоторые заболевания, такие как артрит и саркопения, могут привести к длительному «хроническому воспалению», которое вызывает атрофию мышц», – пишет британское издание Daily Mail .
Считается, что молекула, известная как «интерферон гамма», является одной из причин различных типов мышечной атрофии и дисфункции.
Предыдущие исследования показали, что физические упражнения могут смягчить эффекты воспаления в целом, но неясно, какую роль играют мышечные клетки и гамма-интерферон.
Чтобы выяснить это, исследователи из Университета Дьюка в США разработали платформу, позволяющую им выращивать человеческие ткани в лабораториях.
«Во время физических упражнений в организме человека происходит множество процессов, и трудно различить, что и какие системы и клетки делают внутри активного человека. Но в данном случае мы обнаружили, что мышечные клетки способны самостоятельно оказывать противовоспалительное действие», – говорит автор статьи, инженер-биолог Ненад Бурсак.
Для исследования ученые вырастили функциональные скелетные человеческие мышцы в чашке Петри, в которую затем добавили иммунные клетки и резервуары стволовых клеток. Когда мышцы полностью выросли, команда в течение семи дней наводняла их высокими уровнями интерферона гамма, чтобы имитировать последствия длительного хронического воспаления. Как и ожидалось, выращенные в лаборатории мышцы стали меньше и потеряли большую часть своей силы, пишет автор.
Затем ученые повторили эксперимент, но на этот раз подвергли мышцы имитации режима физической нагрузки путем применения электрического тока. Исследователи обнаружили, что этот режим «почти полностью» предотвращал последствия хронического воспаления, блокируя определенный молекулярный путь.
«Мы знаем, что хронические воспалительные заболевания вызывают атрофию мышц, но мы хотели посмотреть, произойдет ли то же самое с нашими сконструированными человеческими мышцами, выращенными в чашке Петри», – говорит автор статьи и биомедицинский инженер Чжаовей Чен.
«Мы не только подтвердили, что интерферон гамма в первую очередь действует через определенный сигнальный путь. Мы показали, что тренировка мышечных клеток может напрямую противодействовать этой провоспалительной передаче сигналов независимо от присутствия других типов клеток или тканей», – сказал он.
Как выяснили исследователи, физические упражнения оказывают такое же противовоспалительное действие, как препараты, обычно используемые для лечения артрита, говорится в публикации.
«Во время упражнений сами мышечные клетки прямо противодействовали противовоспалительному сигналу, индуцируемому интерфероном гамма, чего мы не ожидали», – добавил профессор Бурсак.
«Существует мнение, что оптимальные уровни и режимы физической нагрузки могут бороться с хроническим воспалением, не подвергая клетки чрезмерному стрессу. Может быть, с помощью наших сконструированных мышц мы можем помочь выяснить, верны ли такие представления», – заключил ученый.