Η επιστήμη των μυών

Περπατήστε, τρέξτε, κάντε άλματα, τεντωθείτε, χασμουρηθείτε, μασήστε, πιάστε: Τρεις επιστήμονες εξερευνούν τους μοριακούς μηχανισμούς που τα κάνουν όλα δυνατά.

Οι μύες μπορεί να είναι τα πιο κοινόχρηστα κύτταρα.
Αντίθετα με τα περισσότερα άλλα είδη κυττάρων, τα κύτταρα του σκελετικού μυός, γνωστά ως μυοβλάστες, συγκεντρώνουν τα περιεχόμενα του κυτταροπλάσματος τους και σχηματίζουν ένα γιγάντιο κύτταρο που περιέχει πολλαπλούς πυρήνες.
Αυτό επιτρέπει σε εκατοντάδες, ή ακόμα και χιλιάδες, των επιμέρους μυϊκών κυττάρων για να συντονίσουν τα καθήκοντά τους ως ενιαία μονάδα.
Αυτός η μεγάλη, πολυπύρηνη μονάδα μπορεί να δράσει ως ισχυρό μηχάνημα συστολής.

Το 1997, ο καθηγητής Μοριακής Βιολογίας και Γενετικής Se-Jin Lee προσέλκυσε την παγκόσμια προσοχή όταν δημιούργησε μια ειδική φυλή "ισχυρών ποντικιών" με την απενεργοποίηση ενός γονιδίου που ονομάζεται μυοστατίνη. Τα ποντίκια εμφανίζουν μύες διπλάσιους απο το κανονικό. Παρά το γεγονός ότι η διαπίστωση κέντρισε το ενδιαφέρον πολλών επίδοξων bodybuilders, ο Lee λέει ότι δεν ενδιαφέρεται για την μυϊκή αισθητική αλλά για την κατανόηση της βασικής βιολογίας του γονιδίου της μυοστατίνης και των πρωτεϊνών, την εκμάθηση του πώς να αξιοποιήσουν αυτή τη γνώση προς όφελος των ασθενών με μυϊκή δυστροφία, σχετιζόμενη με την ηλικία μυϊκή απώλεια και άλλων ασθενειών των μυών.

Έτσι, για τα τελευταία 14 χρόνια έχει επικεντρωθεί στην κατανόηση του πώς η πρωτεΐνη της μυοστατίνης αλληλεπιδρά με άλλες πρωτεΐνες.. Και ο ίδιος έχει πραγματοποιήσει δεκάδες πειράματα που αποσκοπούν στον εντοπισμό φαρμάκων που μπορούν να αναστείλουν τη μυοστατίνη.
Θεωρητικά, αναστέλλοντας τη μυοστατίνη θα επιτρέψει να αναπτυχθούν οι μυς περισσότερο και ίσως αντισταθμίσει την απώλεια μυών σε ασθένειες όπως η μυϊκή δυστροφία.
Τουλάχιστον πέντε εταιρείες έχουν πραγματοποιήσει ή πρόκειται να διεξάγουν κλινικές δοκιμές των αναστολέων της μυοστατίνης.

Ένα από τα πιο ελπιδοφόρα νέα είναι μια θεραπεία με βάση την πρωτεΐνη που αναπτύχθηκε από την Acceleron Pharma. Το δοκιμαζόμενο φάρμακο βασίζεται σε ένα μόριο το οποίο ενισχύει την ανάπτυξη των μυών σε ποντικούς.

Από το Νοέμβριο μέχρι τον Απρίλιο, ο Ronni Cohn κρατά κάτι ασυνήθιστο στα ψυγεία του εργαστηρίου του: σκιουράκια σε χειμερία νάρκη. Η δροσερή θερμοκρασία στο ψυγείο, οδηγεί τα ζώα να εισέλθουν φυσικό κύκλο της αδρανοποίησης.
Ο Cohn μελετά τη βιολογία των μυών τους.

Τα ζώα βοηθούν για τη διαλεύκανση των μοριακών μηχανισμών που βρίσκονται πίσω από μυϊκή ατροφία, λέει ο Cohn, επίκουρος καθηγητής παιδιατρικής και νευρολογίας, και η McKusick-Nathans από το Ινστιτούτο Γενετικής Ιατρικής. Οι μύες συρρικνώνονται και αποδυναμώνονται εάν δεν ασκούνται. Η απώλεια μυών εμφανίζεται επίσης σε ορισμένες ασθένειες, και είναι μια αναπόφευκτη συνέπεια της γήρανσης. Σχετιζόμενη με την απώλεια μυϊκού ιστού λόγω ηλικίας, ή σαρκοπενία, πλήττει το 40% των ανθρώπων που είναι 80 ετών ή μεγαλύτεροι.

Τα συμπαθητικά σκιουράκια ωστόσο, φαίνεται να αψηφούν τον κανόνα που λέει ότι οι μύες μειώνονται αν δεν χρησιμοποιούνται. "Για έξι μήνες, δεν κινούνται, δεν τρώνε, δεν πίνουν," λέει ο Cohn. "Και όταν θα ξυπνήσουν, θα περπατήσουν και θα πηδούν γύρω-γύρω σα να μη συνέβη τίποτα."
Σε μετρήσεις του διαφόρων μυών που σχετίζονται με γονίδια και πρωτεΐνες σε σκίουρους που βγαίνουν από τη χειμερία νάρκη, ο Cohn διαπιστώνει ότι τα μοριακά χαρακτηριστικά είναι παρόμοια με εκείνα που παρατηρήθηκαν σε αθλητές αντοχής, όπως μαραθωνοδρόμοι και σε αθλητές των οποίων το άθλημα απαιτεί δύναμη, όπως οι αρσιβαρίστες.

Η εν λόγω έρευνα θα γίνει ζωτικής σημασίας, καθώς ο πληθυσμός γερνάει, προσθέτει ο Cohn, και περισσότεροι από εμάς δούμε τους μύες μας να μειώνονται.
E-Dentistry