Упражнения на выносливость действительно не только благотворно влияют на состояние и форму мышц, но и одновременно улучшают нейро-связи в мышечных волокнах благодаря мышечной биологической обратной связи. Эта взаимосвязь была обнаружена исследовательской группой из Базельского университета. Исследователи доказали возможность вызывать такой же эффект за счет повышения концентрации белка PGC1α в мышцах. Их результаты, которые могут быть применимы в лечении мышечных и нервных расстройств, таких как атрофия мышц и боковой амиотрофический склероз, были опубликованы в журнале Nature Communications.
Весна - стартовый сигнал для всех бегунов. Известно, что регулярный бег укрепляет мышцы. Белок PGC1α , ответственный за этот процесс, играет центральную роль в адаптации мышц к тренировкам. Исследовательская группа под руководством профессора Кристофа Хандшин обнаружила, что тренировки на выносливость влияют не только на состояние мышц, но и на однонаправленные синоптические нейронные связи.
Какие же изменения происходят в мышцах во время тренировки или при заболеваниях? Кристоф Хандшин и его команда пытались найти ответ на этот вопрос в течение нескольких лет. В прошлом они уже показали, что белок PGC1α играет ключевую роль в адаптации мышц, регулируя гены, которые заставляют мышцы приспосабливаться к более интенсивных нагрузкам. Когда мышцы долгое время неактивны или больны, наблюдается низкая концентрация PGC1α. Однако при преувеличении нагрузки уровень PGC1α возрастает. Посредством искусственного повышения концентрации PGC1α , можно стимулировать выносливость мышц.
Теперь, ученые смогли доказать, что увеличение концентрации PGC1α в мышцах улучшает однонаправленные синоптические нервные соединения посредством обратной связи от мышцы к двигательному нейрону: улучшается здоровье синапса и его модель активации адаптируется для удовлетворения новых потребностей мышц. До сих пор влияние синоптических соединений на мышцы признавалось в первую очередь во время эмбрионального развития.
«Было неожиданно узнать, что у взрослых, у которых нервно - мышечные системы полностью развиты, не только происходят изменения мышц за счет увеличения концентрации PGC1α, но и улучшение во всей нервно-мышечной системе», - говорит Хандшин. «Наша текущая задача - определить точный сигнал, который приводит к стабилизации синоптических соединений, чтобы применять полученные результаты для лечения мышечных расстройств».
Кристоф Хандшин надеется, что в скором времени результаты исследования найдут прямое терапевтическое применение в лечении таких заболеваний, как атрофия мышц и боковой амиотрофический склероз. «У пациентов с нервно-мышечными заболеваниями, которые не могут самостоятельно передвигаться из-за ослабленных мышц, повышение уровня PGC1α может укрепить мышцы и нервы до уровня, на котором пациенты могут самостоятельно пройти физиотерапию», - объясняет он. Предполагается, что после фармакологического улучшения состояния мышц и нервов, пациент сможет самостоятельно продолжить лечение посредством лечебной физкультуры.
