Ученые из из Северо-Западного медицинского центра установили, что внутренние часы организма влияют на скорость восстановления мышечных травм. Повреждения мышц заживают быстрее, если они происходят в естественное для организма время бодрствования. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.
“Циркадные нарушения, связанные со старением, ожирением и диабетом, также негативно влияют на регенерацию мышц”, — объяснила Клара Пик, ведущий автор исследования, доцент кафедры биохимии и молекулярной генетики в Медицинской школе Файнберга.
Чтобы выяснить, почему так происходит, ученые провели эксперимент на мышах. Они показали, что мышцы восстанавливались быстрее, если их травмирование происходило в период, когда животные были активны. Напротив, если мышцы повреждались во время сна, процесс регенерации замедлялся.
Исследователи провели одноклеточное секвенирование поврежденных и здоровых мышц мышей в разное время суток и выяснили, что время суток оказывает влияние на уровень воспалительной реакции в стволовых клетках мышц. Эти клетки активируют нейтрофилы — “первичные реагирующие” клетки иммунной системы, которые помогают при восстановлении тканей.
“Мы обнаружили, что клетки активнее передаю друг другу сигналы сразу после травмы”, — пояснила Пик.
Кроме того, ученые выяснили, что циркадные часы в мышечных стволовых клетках также влияют на выработку NAD+, кофермента, необходимого для выработки энергии в клетках и участвующего в сотнях метаболических процессов. В одном из экспериментов стимуляция синтеза NAD+ привела к усилению воспалительных реакций и активации нейтрофилов, что способствовало ускоренному восстановлению мышц.
В будущем ученые планируют изучить, как циркадные нарушения могут способствовать ухудшению регенерации мышц у людей. Понимание этих механизмов поможет создать новые методы лечения таких заболеваний, как старческая саркопения.
Ранее был назван простой способ ускорить восстановление мышц после тренировки.