Исследователи из Университета Кила и других научных центров Соединённого королевства доказали, что человеческие мышцы обладают эпигенетической, или клеточной, памятью раннего роста, которая заложена на уровне ДНК.
Иными словами, ранние периоды роста скелетных мышц «запоминаются» генами, и это помогает мышцам расти дальше.
В исследовании приняли участие восемь мужчин, не являющихся спортсменами. В течение 22 недель они должны были тренироваться по специально разработанной программе, которая предусматривала чередование тренировок с неактивными периодами.
Учёные брали у добровольцев биопсию мышц и, используя новейшие методы исследования генома, тестировали более 850 тысяч сайтов (то есть участков молекул) ДНК на наличие эпигенетических изменений.
Анализы выявили несколько специфических генов, которые продемонстрировали эпигенетическую чувствительность, связанную с мышечной памятью. Эти гены имеют специальные химические маркеры, которые словно составляют инструкции для генов, включая и выключая их в периоды активности и отдыха соответственно.
Таким образом, во время тренировок мышечная масса наращивается, в неактивный период она возвращается к норме, а при возобновлении тренировок снова начинает свой рост. Никаких изменений ДНК при этом не происходит.
Ведущий автор исследования Адам Шарплз (Adam Sharples) поясняет: в раннем возрасте человек более активен, однако со временем он получает меньше физических нагрузок, и гены в мышцах постепенно теряют эпигенетические маркеры. Но, когда человек начинает тренироваться, гены «вспоминают» то, что «знали» раньше, и потому в ответ на упражнения мышцы начинают расти. Это и есть демонстрация эпигенетической памяти о более ранних этапах мышечного роста, говорит Шарплз.
По мнению авторов работы, их результаты говорят о том, что реабилитационные программы для пациентов с мышечной дистрофией и другими подобными нарушениями можно ориентировать на гены, ответственные за рост мышц. Также эта информация, безусловно, пригодится для лечения спортсменов, получивших травмы.
«Мышца спортсмена растёт, а затем он получает травму и теряет мышечную массу. Но если мы знаем гены, ответственные за память мышц, это может помочь в последующем выздоровлении», — поясняет Шарплз.
Кроме того, соавтор исследования Роборт Сиборн (Robert Seaborne) отмечает, что в свете новых данных стоит пересмотреть правила дисквалификации спортсменов, уличённых в допинге. Если они принимали препараты, ускоряющие рост мышц, то у них будет явное преимущество даже после временного устранения от соревнований. Как только такой спортсмен вернётся к тренировкам, его мышцы «вспомнят» об усиленном препаратами росте.
Учёные считают, что этот вопрос нужно рассмотреть отдельно: они хотят выяснить, насколько критично те или иные препараты могут повлиять на эпигенетические факторы роста мышц.
Научная статья по итогам исследования опубликована в журнале Scientific Reports.
Напомним, что недавно функционирующие мышцы впервые вырастили из стволовых клеток, а мышечную силу признали главным лекарством от старости.
Тем временем бывший биохимик NASA решился изменить собственную ДНК и встроил в неё белок, который способствует росту мышечной массы.
Автор: Юлия Воробьёва