Результаты исследований группы профессора Эппле показывают, что снижение эффективности работы митохондрий (но не их количества) играет важную роль в ухудшении аэробных функций скелетной мускулатуры при старении. Интересным фактом является то, что длительные ограничения калорийности снижают сокращение скелетной мышечной массы и ее аэробной функции по мере старения. Группа Рассела Эппле сравнивала уровень окисления белков и компонентов протеасомного пути при избыточном кормлении и при ограничении калорийности питания на примере подошвенной мышцы (musculus plantaris) крыс. Оказалось, что при ограничении калорийности с возрастом у крыс не наблюдалось накопления карбонилированных белков, характерных для крыс без ограничения кормления. Параллельно с возрастом в обоих случаях возрастали уровни убиквитин-лигаз MuRF1 и MAFbx, хорошо известных участников сигнального каскада, приводящего к развитию мышечной атрофии. С другой стороны, химотрипсиновая активность протеасом с возрастом увеличивалась только в случае ограничении калорийности, при том, что экспрессия протеасомной субъединицы С2 возрастала одинаково в обеих группах. Также интересно, что у самых старых животных обеих групп мышечная масса была ниже, чем этого можно было бы ожидать исходя из уровня их протеасомной активности. Таким образом, одной из главных задач является выявление молекулярных механизмов, посредством которых ограничение калорийности защищает функции митохондрий при старении. Также предстоит выяснить в какой степени физические нагрузки могут имитировать этот защитный эффект. Результаты исследований показали, что ограничение калорийности способствует снижению уровня модифицированных белков и осуществлению протеасомного сигнального пути. Это может иметь большое прикладное значение, так как продемонстрирована связь ограничения калорийности и замедления развития мышечной атрофии. Необходимо дальше изучать молекулярные механизмы этих эффектов.
Место работы — Факультет кинезиологии, Университет Калгари (Faculty of Kinesiology, University of Calgary), Канада
Контакты — Calgary, AB, Canada T2N 1N4 (403) 220–8549 hepple@ucalgary.ca
Публикации — Caloric restriction optimizes the proteasome pathway with aging in rat plantaris muscle: implications for sarcopenia. Hepple RT, Qin M, Nakamoto H, Goto S. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2008 Oct;295(4):R1231-7.Why eating less keeps mitochondria working in aged skeletal muscle. Hepple RT. Exerc Sport Sci Rev. 2009 Jan;37(1):23–8.Elevated caspase and AIF gene expression correlate with progression of sarcopenia during aging in male F344BN rats. Baker DJ, Hepple RT. Exp Gerontol. 2006 Nov;41(11):1149–56
Исследовательские группы
Эппле, Рассел Томас