Nové způsoby, jak udržet naše svaly silné i ve stáří
Při udržování buněk je autofagie, tedy buněčné čištění, rozhodujícím mechanismem, který vytváří rovnováhu mezi rozkladem a obnovou. Zatímco nadměrná autofagie může zesílit degeneraci tkání, nedostatek autofagie také přispívá k degenerativním procesům. Interakce mezi metabolickou cestou AMPK, která podporuje autofagii, a metabolickou cestou mTOR, která ji inhibuje, podtrhuje složitost regulace tohoto procesu.
V rámci spektra autofagie představuje hlavní zaměření mitofagie, která je primárně řízena PGC-1α a zaměřuje se na odbourávání dysfunkčních mitochondrií. Navzdory své složitosti nejsou přesné biochemické procesy autofagie dosud zcela objasněny a výzkum stále pokračuje.
Ve studii s 575 účastníky, převážně evropského původu a průměrného věku 75,9 let, byla zkoumána souvislost mezi expresí genů souvisejících s autofagií a funkčními parametry. Sekvenování RNA 260 vybraných genů spojených s autofagií, mitofagií a signální dráhou mTOR odhalilo zajímavé korelace s mitochondriální funkcí a fyzickou výkonností, zejména rychlostí běhu na 400 metrů.
Zajímavé je, že geny, které se přímo podílejí na autofagii, neměly zdánlivě velký vliv na funkčnost našich svalů ve stáří. Jiné geny, jako například Foxo1, které pomáhají regulovat autofagii, však vykazovaly neočekávané souvislosti. Namísto pomoci se zdálo, že jsou spojeny se zhoršenou funkcí svalů.
Naopak geny, které souvisejí se způsobem, jakým naše tělo využívá energii a spravuje mitochondrie, byly spojeny s lepší svalovou funkcí. Také ovlivnění signální dráhy mTOR, která řídí buněčný růst, se ukázalo jako slibné pro zlepšení svalové výkonnosti u starších lidí.
Tyto výsledky zpochybňují vše, co jsme dosud věděli o Foxo1. Zdá se, že pokud autofagie nefunguje správně, naše tělo se to snaží kompenzovat zvýšením aktivity Foxo1.
Zásahy do signální dráhy mTOR by mohly vést k nalezení nových způsobů, jak udržet svaly silné i ve stáří. To otevírá vzrušující možnosti pro nové terapie, které pomohou starším lidem zůstat silnými a zdravým
Reference
Coen, P. M., Huo, Z., Tranah, G. J., Barnes, H. N., Zhang, X., Wolff, C. A., Wu, K., Cawthon, P. M., Hepple, R. T., Toledo, F. G. S., Evans, D. S., Santiago-Fernández, O., Cuervo, A. M., Kritchevsky, S. B., Newman, A. B., Cummings, S. R., & Esser, K. A. (2024). Autophagy gene expression in skeletal muscle of older individuals is associated with physical performance, muscle volume and mitochondrial function in the study of muscle, mobility and aging (SOMMA). Aging Cell, 00, e14118. https://doi.org/10.1111/acel.14118