Лечение рилузолом восстанавливает нормальный контроль мышц Soleus и Extensor Digitorum Longus во время передвижения у взрослых крыс после раздавливания седалищного нерва при рождении.

Эффекты раздавливания седалищного нерва (SNC) и лечения рилузолом на мышечную активность во время неограниченной локомоции были идентифицированы на животной модели путем анализа ЭМГ-активности, зарегистрированной для камбаловидной (Sol) и длинного разгибателя пальцев (EDL) обеих задних конечностей; у интактных крыс (IN) и в группах крыс, получавших в течение 14 дней физиологический раствор (S) или рилузол (R) после раздавливания нерва правой конечности на 1-й (1S и 1R) или 2-й (2S и 2R) день после рождения. Изменения в двигательном паттерне ЭМГ-активности коррелировали с количеством выживших двигательных единиц (МЕ), идентифицированных в исследуемых мышцах. Крысы S с 2-8 и 10-28 МЕ, которые выжили в мышцах Sol и EDL, соответственно, показали увеличение продолжительности и коэффициента заполнения мышечной ЭМГ-активности и потерю корреляции между факторами нагрузки мышечной активности и аномальной совместимостью сгибателей-разгибателей. -активация через 3 месяца после SNC. У крыс R с 5, 6 (Sol) и 15–29 МЕ (EDL) развивалась почти нормальная ЭМГ-активность как Sol, так и контрольных EDL-мышц, тогда как EDL-мышцы с SNC демонстрировали недостаточное восстановление. У крыс R с 8 (Sol) и 23–33 (EDL) МЕ развивалась почти нормальная ЭМГ-активность всех четырех мышц. Подгруппа крыс S с недостаточным выздоровлением и крыс R с почти полным выздоровлением, которые имели одинаковое количество МЕ (8 и 24–28 против 8 и 23–26), показали, что количество МЕ не было единственным определяющим фактором лечения. эффективность. Результаты показали, что крысы с SNC не смогли развить нормальную мышечную активность из-за нарушения работы нейронных цепей, ослабляющих мышечную активность EDL во время фазы стойки, тогда как лечение рилузолом обеспечивало почти нормальную EMG-активность Sol и EDL мышц во время локомоторного движения.

Как правило, травмы периферических нервов приводят к нарушению произвольных движений и аномалиям походки с последующей атрофией мышц. Без фармакологической терапии, способствующей функциональному восстановлению, пациенты полагаются исключительно на хирургическое лечение и реабилитацию. К сожалению, функциональные результаты у людей остаются плохими. Таким образом, большое количество исследований, проведенных на животных моделях, было сосредоточено на влиянии повреждения нервов на структуру и функцию нейронных цепей, участвующих в мышечном контроле, а также на поиске фармакологических методов лечения, которые могут улучшить функциональные результаты у пациентов. Особый интерес представляют исследования влияния раздавливания седалищного нерва (SNC), поскольку SNC является отличной моделью того типа повреждения нерва, который часто возникает во время родов, делая детей инвалидами на всю жизнь.

Неполное восстановление двигательной функции на животных моделях может быть связано с потерей моторных и сенсорных нейрональных аксонов и рецепторов, что вызывает потерю связи в нейронных цепях, участвующих в моторном контроле. В зависимости от возраста животного на момент ВНС количество выживших мотонейронов колеблется от примерно 15% у новорожденных до почти 100% у взрослых, при этом потеря сенсорных нейронов у новорожденных крыс составляет 40%. –60%. Меньше известно о влиянии повреждения периферических нервов на цепи проприоцептивной обратной связи. Функция этих цепей может быть нарушена из-за потери нейронов, проприорецепторов и дегенерации аксонов, а также из-за неспособности регенерирующих афферентов восстановить связи и / или неправильного направления регенерирующих аксонов в зависимости от метода травмы и возраста животного.

Влияние повреждения нерва на двигательные функции и эффективность фармакологического лечения и хирургического вмешательства на двигательное поведение изучались с использованием моделей SNC на животных. Были использованы такие показатели результатов, как скорость движения, продолжительность шагового цикла и фазы опоры, шкала BBB, индекс седалищной функции (SFI), силы реакции опоры и кинематика суставов. Однако чувствительности этих показателей недостаточно, чтобы выявить послеоперационные изменения в работе отдельных мышц. Измерения сил реакции опоры показывают, что взрослые крысы полностью восстанавливают нормальные вертикальные силы только через 2 месяца после SNC. Исследования на крысах с SNC на 3-й день а.б. Используя тесты SFI, ступенчатую перекладину и сужающуюся балку, было выявлено нарушение работоспособности пораженной конечности, наблюдаемое в течение 12 недель, в отличие от предыдущих результатов, предполагающих восстановление нормальных двигательных движений. Кемп и его коллеги [21] показали, что нейропротекторный агент P7C3 увеличивает выживаемость моторных и сенсорных нейронов и вызывает частичное восстановление работоспособности животных. Кроме того, у крыс с SNC на уровне P3-P30 сообщалось, что восстановление локомоторного движения, оцениваемое с помощью SFI у крыс P7, было хуже, чем у наивных животных, и снижение количества моторных и сенсорных нейронов наблюдалось на P7 и P30, а также серьезное нарушение мышечной функции, наблюдаемое при применении SNC до P30. В целом, отсутствуют систематические экспериментальные данные о влиянии SNC на нейронные цепи, участвующие в локомоторном контроле и восстановлении локомоторной функции, что указывает на необходимость более эффективных методов оценки результатов.

Анализ ЭМГ-активности мышц задних конечностей использовался в ограниченном количестве исследований на крысах с ВНС при рождении, частичной денервацией или рассечением и хирургическим вмешательством. Однако анализ ограничивался продолжительностью активности отдельных мышц или общей картиной активности ЭМГ. Влияние лечения Рилузолом на восстановление двигательной ЭМГ активности не изучалось. Однако было установлено, что лечение рилузолом (единственным препаратом, который в настоящее время используется для лечения пациентов с нейродегенеративным заболеванием) защищает мотонейроны от дегенерации после повреждения периферических нервов у взрослых и новорожденных крыс. Сообщалось также о нейрозащитном действии рилузола на мотонейроны и улучшении локомоторной функции (локомоторная оценка BBB) после совместного лечения с GDNF у взрослых крыс после отрыва нерва и повторной имплантации, а также об усилении роста нейритов в культурах взрослых и нейроны ганглия задних корешков новорожденных крыс. Cabaj и Sławińska  изучали влияние лечения рилузолом у крыс с SNC при рождении на количество двигательных единиц и сократительные характеристики камбаловидной (Sol) и длинного разгибателя пальцев (EDL), а также на движение по взлетно-посадочной полосе, оцененное с помощью SFI, обнаружив, что крысы с большим количеством МЕ и лучшими сократительными свойствами мышц демонстрируют значительное снижение дефицита SFI, наблюдаемое после лечения рилузолом. 

Настоящее исследование было разработано, чтобы выявить влияние SNC при рождении в одной конечности у крыс на ЭМГ-активность мышц Sol и EDL во время локомоции, зарегистрированной одновременно в мышцах обеих конечностей (SNC и контрлатеральный контроль), что дает новые данные о поражении мышц. контроль во время движения и эффект от лечения рилузолом. Примечательно, что при том же количестве моторных единиц, спасенных при их лечении с использованием Sol и EDL, мышцы позволили развить почти нормальный контроль мышц по сравнению с крысами, получавшими физиологический раствор. Часть этих результатов ранее была представлена ​​в абстрактной форме.

В этом исследовании мы впервые проанализировали влияние SNC у новорожденных крыс и лечения рилузолом на активность камбаловидной мышцы и длинного разгибателя пальцев во время движения. Используя ЭМГ-активность, записанную одновременно с мышц-разгибателей и мышц-сгибателей голеностопного сустава обеих задних конечностей, мы исследовали паттерн спонтанного локомоторного поведения на горизонтальной взлетно-посадочной полосе.

Мы обнаружили, что эффекты SNC и лечения рилузолом на локомоторное поведение отражались систематическими изменениями во взаимосвязи между продолжительностью всплеска мышечной активности ЭМГ и продолжительностью цикла. Основными эффектами SNC, о которых ранее не сообщалось в литературе, были: увеличение продолжительности импульса ЭМГ в обеих мышцах EDL, приводящее к удлинению совместной активации мышц Sol и EDL и потере корреляции между коэффициентом заполнения всплеска активности ЭМГ в мышцах. мышцы с SNC и контрольной мышцы для мышц Sol и EDL. Таким образом, наш анализ показал, что крысы с 2–8 (Sol) и 10–28 (EDL) МЕ в исследуемых мышцах после SNC при рождении не смогли развить нормальный мышечный контроль во время движения. Новым открытием этого исследования было то, что крысы, получавшие рилузол, развили почти нормальный контроль над мышцами Sol и EDL. Это наблюдалось как для Sol-мышц, так и для контрольных EDL-мышц у крыс с 5, 6 (Sol) и 15–29 (EDL) МЕ, спасенных после лечения, в то время как крысы с 8 (Sol) и 23–26 (EDL) МЕ показали почти нормальные контроль обеих исследуемых мышц. Напротив, животные, получавшие физиологический раствор, не смогли развить нормальный независимый контроль мышц Sol, даже когда количество MU было больше (6–8 и 16–28) или почти такое же (8 и 24–28), как у крыс, получавших рилузол. Подгруппа крыс, получавших физиологический раствор, не смогла развить нормальный контроль над мышцами Sol и EDL вместе, даже когда количество выживших MU было почти таким же, как у крыс, получавших рилузол. Наши результаты показали, что эффективность лечения в основном зависела от количества МЕ в мышце Sol. Этот результат можно объяснить, принимая во внимание тот факт, что нормальная длительность мышечного взрыва EDL генерируется с участием обработки сенсорной информации, производящей ингибирование взрыва EDL-мышцы во время фазы стойки на основе активности мышцы Sol. Таким образом, мы также показали, что количество двигательных единиц не было единственным фактором в определении эффективности лечения. Кроме того, результаты нашего настоящего исследования показали, что увеличение продолжительности всплеска активности EDL-мышцы EDL было результатом нарушения работы нейронных цепей, которые уменьшают всплески активности EDL-мышцы, после начала активности в Sol-мышце. Взятые вместе, наши результаты подтверждают гипотезу о том, что лечение рилузолом позволило крысам с SNC, полученным при рождении, развить почти нормальный контроль над мышцами Sol и EDL во время движения.

Результаты трудно сравнивать с данными в литературе из-за различий в методах травм и анализа данных. Однако локомоторная ЭМГ-активность мышц Sol и EDL с поражением SNC в ранние сроки после рождения была оценена в двух исследованиях Navarrete и Vrbová  и Vejsada с коллегами. Кроме того, данные количественного анализа мышечной активности, проведенного Sławińska с коллегами, были получены для мышц с частичной денервацией. Ни в одном из этих исследований активность как контрольных мышц, так и мышц с повреждением нерва не регистрировалась одновременно для мышц Sol и EDL. Таким образом, влияние травмы на взаимосвязь между ЭМГ-активностью мышц с ВНС и контрольными мышцами, а также между мышцами-сгибателями-разгибателями выявить не удалось. Более того, эффект от лечения рилузолом и взаимосвязь между этим эффектом и количеством спасенных МЕ не изучались.

Результаты настоящего исследования, касающиеся влияния SNC на продолжительность всплеска активности ЭМГ, в целом согласуются с результатами, полученными в этих предыдущих исследованиях. Продление активности EDL-мышцы и сокращение продолжительности всплеска активности Sol-мышцы, связанное с аномальной активностью реиннервируемых мышц передней большеберцовой мышцы с «разгибательными» взрывами во время фазы опоры шага, было зарегистрировано у крыс с SNC в 1-й день. Аналогичным образом, исследования на крысах с 13-17 МЕ в мышцах Sol после частичной денервации, проведенной в возрасте 5 дней, показали, что активность этой мышцы была короче на 3–36% по сравнению с контрольной мышцей. Наблюдаемое уменьшение продолжительности активности соответствовало уменьшению наклона регрессии. В отличие от активности мышц Sol, активность мышц EDL, частично денервированных в возрасте 3 и 18 дней, была больше на 20–55% по сравнению с контрольной мышцей, что соответствовало увеличению наклона регрессии, связанной с продолжительностью активности. с продолжительностью цикла.

Полное восстановление работоспособности задних конечностей после SNC у взрослых крыс, обнаруженное в предыдущих исследованиях, с учетом факторов нагрузки в фазах качания задних конечностей и стойки не согласуется с результатами исследований, проведенных с использованием анализа других локомоторных показателей у взрослых и новорожденных крыс. Результаты этого исследования показали, что SNC влияет не только на рабочие факторы мышечной ЭМГ-активности, но также снижает корреляцию между этими показателями ниже уровня, наблюдаемого при нормальной локомоции. Это указывает на то, что анализа коэффициента заполнения фазы шагового цикла или мышечной ЭМГ-активности недостаточно для оценки влияния SNC на мышечный контроль во время движения, и указывает на необходимость анализа взаимосвязи между соответствующими индексами походки.

Предыдущие исследования, проведенные на крысах с SNC, нанесенными в 1-й день а.б. показали, что реиннервируемые мышцы-сгибатели (EDL и tibialis anterior, соответственно) были активированы аномально с "разгибательным" взрывом во время фазы опоры шага, в то время как контрольные мышцы tibialis anterior были активны только во время фазы качания. Однако активность контрольных мышц EDL и совместная активация мышц сгибателей-разгибателей ранее не описывались. Активность мышц-разгибателей и сгибателей регистрировалась одновременно с обеих сторон Грамсбергеном и его коллегами и на поврежденной стороне Сабатье и коллегами после перерезки и восстановления седалищного нерва у взрослых крыс. Эти исследования показали, что двигательная активность в мышцах сгибателях и разгибателях больше не является реципрокной, а проявляется как совместная активация. Таким образом, авторы предположили, что совместная активация передней большеберцовой мышцы и камбаловидной мышцы была обусловлена ​​«ограниченной способностью интеграции афферентной обратной связи после повреждения периферического нерва». Точно так же сообщалось, что икроножные и передняя большеберцовая мышца проявляли ко-активацию и часто тонизирующую активность передней большеберцовой мышцы на оперированной стороне в дополнение к всплеску активности передних большеберцовых мышц на неоперированной стороне, что было названо « компенсационная деятельность ». Однако количественный анализ взаимосвязи между ЭМГ-активностью, наблюдаемой в исследуемых мышцах, не проводился, и поэтому подробное сравнение с результатами настоящего исследования было невозможно.

Мы предполагаем, что дефицит в контроле EDL-мышц, вызванный SNC, был вызван уменьшением количества MU, а также неисправностью нейронных цепей, участвующих в мышечном контроле, вызванной отсутствием соответствующего ингибирования в спинном мозге. Это подтверждается тем фактом, что в отличие от крыс, получавших физиологический раствор, у крыс, получавших рилузол, развивалась нормальная активность мышц Sol и EDL, когда количество MU было одинаковым, и развивалась нормальная активность контрольных мышц EDL и обеих мышц Sol, даже когда количество МЕ было меньше, чем у животных, получавших физиологический раствор. Систематическое увеличение продолжительности мышечной активности EDL было обнаружено у крыс, получавших физиологический раствор, что согласуется с увеличением силы взаимосвязи между продолжительностью всплеска мышечной активности EDL и продолжительностью цикла, которая была вызвана отсутствием ослабления мышечной активности EDL. во время фазы опоры, что свидетельствует о нарушении работы нейронных цепей из-за отсутствия соответствующего торможения в спинном мозге.

Таким образом, мы можем предположить, что удлинение мышечной активности EDL в обеих мышцах было общим эффектом SNC, вызванным нарушением работы нейронных цепей, что предотвращало ослабление мышечной активности EDL после начала соответствующей мышечной активности Sol. Более того, нарушение работы нейронных цепей, участвующих в контроле EDL-мышц с помощью SNC, может быть вызвано отсутствием тормозящей обратной связи от ипсилатеральных афферентов Sol-мышц за счет вклада реципрокного торможения. Имеются данные, указывающие на то, что повреждение периферического нерва снижает кодирование сенсорных сигналов и афферентную синаптическую передачу в спинномозговых цепях, что, в свою очередь, лишает эти цепи тормозной обратной связи, но эти данные были получены в экспериментах на кошках или с использованием нервов рассечением. Однако данные, указывающие на то, что SNC-индуцированная дегенерация мышечных рецепторов подтверждают наше предположение о том, что нормальное сенсорное кодирование уменьшилось после повреждения нерва. Аналогичное объяснение влияния SNC на контроль EDL-мышц было бы возможным, если бы активность EDL-мышц была снижена во время фазы стойки из-за вклада сенсорной информации от контралатеральной конечности. Это объяснение не может быть поддержано непосредственно экспериментальными данными, однако, данные, полученные с помощью Hayes и его коллег предположил, что «пресинаптическое торможение связывает сенсомоторное состояние двух конечностей, регулировочное сенсорный приток к поворотной конечности на основе сил, возникающий на стойке конечности ”, Что подтверждает предположение о том, что удлинение контрольной активности EDL-мышц может быть связано с отсутствием контралатеральной сенсорной обратной связи. Однако совместная активация мышц Sol и EDL по нашим данным не может рассматриваться как компенсаторная стратегия, стабилизирующая голеностопный сустав во время фазы опоры движения конечности, управляемой мышцами с небольшим количеством МЕ, поскольку коактивация наблюдалась также в контрлатеральной контрольной конечности управляется мышцами с нормальным количеством МЕ.

Эффективность лечения Рилузолом

Наши предыдущие результаты показали, что количество спасенных МЕ в мышцах Sol и EDL не было единственным определяющим фактором эффективности лечения. В настоящем исследовании мы продемонстрировали, что у крыс, получавших рилузол, развился почти нормальный контроль мышц EDL из-за воздействия на мотонейроны и нейронные цепи, что ослабляло всплеск активности EDL-мышцы с помощью SNC во время фазы стойки, что, в свою очередь, способствовало нормальной активности. контрольной EDL мышцы. Этот эффект мог произойти из-за восстановления реципрокного торможения со стороны Sol-мышцы с помощью SNC. Хотя экспериментальные данные о нейрозащитном действии рилузола на нейроны скудны и не были получены у крыс с SNC, нанесенным рано после рождения, несколько исследований показывают, что лечение рилузолом влияет на цепи, участвующие в мышечном контроле во время движения. Bergerot и его коллеги показали, что рилузол усиливает образование дендритов, что улучшает локомоторную функцию, оцениваемую с помощью теста BBB, у крыс, которым была проведена реимплантация вентрального корешка после отрывного повреждения. Исследования in vitro показали, что, помимо воздействия на мотонейроны, рилузол оказывает стимулирующее действие на сенсорные нейроны, способствуя нейритогенезу, ветвлению нейритов и усиленному разрастанию как в культурах новорожденных, так и взрослых, способствуя регенерации сенсорных афферентов за счет увеличения выработка нейротрофинов, которые компенсировали потерю трофической поддержки после повреждения периферических нервов. Mizuta, а также Caumont и его коллеги показали, что рилузол стимулирует синтез фактора роста нервов, что дает некоторые доказательства того, что рилузол может оказывать нейропротекторное действие на нейронные цепи, участвующие в передаче сенсорной информации, стимулируя выработку нейротрофических факторов.

В итоге: с учетом данных о роли афферентной информации в контроле мышечной активности во время движения мы предполагаем, что лечение рилузолом позволило нашим крысам получить SNC, нанесенный на 1-й и 2-й день а.б. развить почти нормальный контроль над мышцами Sol и EDL не только за счет нейропротекторного действия на мотонейроны, но и за счет воздействия на цепи афферентной обратной связи, участвующие в мышечном контроле, которые защищали их от эффекта раздавливания седалищного нерва.

массаж и здоровье

Wojciech Zmysłowski,  Anna M. Cabaj,  Urszula Sławińska

Фенотип мышц, протеолиз и передача сигналов атрофии во время перегрузки у мышей: влияние куркумина на икроножную мышцу.

Было предположено, что куркумин может смягчать деградацию и потерю мышечного белка за счет ослабления протеолитической активности в мышцах конечностей мышей, подвергшихся перезагрузке (7dR) после иммобилизации (7dI). В икроножной мышце мышей (самки C57BL / 6J, 10 недель), подвергшихся восстановлению после семидневного периода иммобилизации задних конечностей с / без лечения куркумином, обнаружены маркеры протеолиза мышц (системный тропонин-I), пути передачи сигналов атрофии и гистоновые деацетилазы, белок синтез, а также фенотипические характеристики и функции мышц. В икроножной мышце перегрузившихся мышей по сравнению с ненагруженными мышечная функция, структура, сиртуин-1 и синтез белка улучшились, в то время как протеолитические и сигнальные маркеры (FoxO1 / 3) снизились. В икроножной мышце ненагруженных и повторно загруженных мышей, получавших куркумин, протеолитические и сигнальные маркеры (NF-kB p50) снижались, а активность сиртуина-1 и размер гибридных волокон увеличивались (перезагруженная мышца), при этом значительного улучшения мышечной функции не наблюдалось. Лечение куркумином вызывало повышение активности сиртуина-1 при ослаблении протеолиза в икроножной мышце мышей во время перезагрузки после периода разгрузки. Куркумин ослаблял протеолиз мышц, вероятно, за счет активации гистондеацетилазы сиртуин-1, что также приводило к снижению уровней сигнальных путей атрофии. Эти результаты открывают путь для исследования в разработке терапевтических стратегий в клинических условиях пациентов, подвергшихся периодам неиспользования мышечной атрофии.

При хронических заболеваниях и раке атрофия неиспользуемых мышц часто встречается у пораженных пациентов в результате отсутствия физической активности. Пациенты с хроническими заболеваниями также подвергаются периодам длительного постельного режима из-за острых обострений, что еще больше усугубляет атрофию мышц у этих людей. Более того, атрофия мышц также часто встречается во время критического заболевания, что еще больше снижает мышечную массу у пациентов. У пожилых людей часто случаются переломы костей и хирургические вмешательства, что в целом ухудшает мышечную массу и работоспособность пациентов. Таким образом, атрофия мышц, вызванная неиспользованием, ложится огромным бременем на системы здравоохранения, поскольку восстановление мышечной массы и функции может быть достигнуто только после строгих долгосрочных программ реабилитации. Важно отметить, что мышечная атрофия и потеря функции имеют значение для прогноза с точки зрения заболеваемости и смертности у пациентов с хроническими заболеваниями и раком. Атрофия и дисфункция мышц являются прогностическими факторами выживания независимо от состояния основного заболевания. Кроме того, очень часто встречается инвалидность после обострения хронических заболеваний и / или критических заболеваний, поскольку полное восстановление мышечной массы и функций практически невозможно, особенно у пожилых и физически неактивных пациентов.

В многофакторной этиологии атрофии мышц у пациентов и животных моделей изменяются факторы, присущие заболеванию, и биологические механизмы, что приводит к потере мышечной массы и функции. Наша группа и другие опубликовали обширные публикации с разъяснением механизмов, лежащих в основе процесса истощения мышц и нарушения их функций. Таким образом, на моделях неиспользованной мышечной атрофии и истощения было показано повышение уровней маркеров протеолиза, аутофагии, апоптоза, окислительного стресса и эпигенетических модификаций в мышцах обоих пациентов и животных. Кроме того, изменения в структуре миофибрилл наряду с уменьшением их размера также были продемонстрированы в мышцах после периодов бездействия. Изучение кинетики патофизиологических и биологических явлений, при которых происходит потеря мышечной массы после периодов неиспользования, имеет важное значение. В связи с этим последовательность экспрессии маркеров протеолиза, апоптоза, аутофагии, передачи сигналов, структурных изменений и переключений типа волокон, а также нарушенной функции уже была описана в предыдущих исследованиях.

Посттрансляционные модификации факторов транскрипции, которые сигнализируют о протеолитической активации в мышцах, были описаны в нескольких моделях мышечной атрофии. Кинетика статуса ацетилирования факторов  FoxO1 и FoxO3 была исследована в икроножной мышце мышей, подвергшихся нескольким периодам иммобилизации с последующими периодами восстановления. Более того, бездействие мышцы конечности вызывало снижение уровней гистондеацетилазы сиртуина-1, тогда как перегрузка мышц приводила к увеличению уровней белка этого фермента. Было показано, что сиртуин-1 играет ключевую роль в защите от инфаркта миокарда и в предотвращении старения сосудистой сети в клетках. Может ли повышение уровней сиртуина-1 ослабить деградацию белка во время разгрузки мышц, еще предстоит полностью оценить.

Куркумин, полифенольное соединение, полученное из куркумы, оказывает благотворное влияние на нескольких моделях. Таким образом, куркумин защищает от фиброза, вызванного инфарктом миокарда, посредством активации сиртуина-1 у мышей и клеток. Куркумин также вызывал повышение уровня сиртуина-1 в стареющих гладких мышцах и эндотелиальных клетках. Пока не установлено, может ли терапия куркумином оказывать благоприятное воздействие на распад и структуру мышечного белка при атрофии неиспользуемых мышц и перегрузке. Таким образом, мы предполагаем, что куркумин может смягчать деградацию мышечного белка и потерю массы за счет ослабления действия протеолиза, сигнальных путей атрофии, апоптоза, структурных изменений и производительности мышц в мышцах конечностей мышей, подвергшихся перезагрузке после периода разгрузки. Соответственно, цели исследования заключались в том, чтобы в икроножной мышце мышей, подвергшихся восстановлению в течение семи дней после семидневного периода иммобилизации задних конечностей с лечением куркумином и без него, были изучены несколько молекулярных событий, участвующих в поддержании мышечной массы: 1) маркеры протеолиза. включая системные уровни тропонина-I, 2) сигнальные пути атрофии и гистоновые деацетилазы, 3) синтез белка и 4) структуру и функцию мышц. Экспериментальная модель, используемая в настоящем исследовании, была ранее хорошо проверена.

Атрофия мышц из-за неиспользования актуальна у пациентов с хроническими состояниями и при длительном постельном режиме из-за хирургических вмешательств, критических заболеваний, травм и обострений хронических состояний. Более того, эти сценарии могут совпадать у одного и того же пациента. С другой стороны, атрофия неиспользуемых мышц может также усугубить саркопению и / или кахексию у пациентов, особенно у пациентов с системными проявлениями заболеваний органов, таких как хронические заболевания сердца и легких. В текущем исследовании в икроножной мышце выздоравливающих мышей по сравнению с иммобилизованными животными, масса тела, сила захвата конечностей, CSA быстро сокращающихся волокон, уровни сиртуина-1 и белка MyHC, белки, меченные пуромицином, уровни фосфорилированных Akt, PGG-1alpha , и фосфорилированные FoxO1 и FoxO3 значительно увеличились, в то время как количество TUNEL-положительных ядер, мышечный протеолиз и специфические маркеры протеолиза, ацетилированные PGC-1alpha и FoxO1, а также общие FoxO1 и FoxO3 значительно снизились. В мышцах конечностей иммобилизованных животных, получавших куркумин, по сравнению с необработанными иммобилизованными мышами, белки, меченные пуромицином, значительно увеличились, тогда как количество TUNEL-положительных ядер, высвобождение тирозина, маркеры протеолиза, субъединица NF-kB p50, общий FoxO1, ацетилированный Уровни белков FoxO1 и HDAC4 были значительно снижены. В икроножной мышце выздоравливающих мышей, получавших куркумин, по сравнению с необработанными выздоравливающими животными, CSA гибридных волокон, активность сиртуина-1, фосфорилированного Akt и общего PGC-1альфа значительно увеличились, в то время как количество TUNEL-положительных ядер, маркеров мышечной ткани. протеолиз, субъединица p50 NF-kB и уровень белка HDAC3 значительно снизились. Наиболее важные выводы, полученные в ходе расследования, обсуждаются ниже. Большее снижение TUNEL-положительных ядер наблюдалось между двумя иммобилизованными группами мышей (снижение на 25% между 7dI + куркумин и 7dI), чем между двумя группами восстановления (8%). Значительное снижение TUNEL-положительных ядер также наблюдалось у выздоровевших мышей по сравнению с иммобилизованными животными (31%). Эти данные свидетельствуют о том, что куркумин оказал большее положительное влияние на иммобилизованные мышцы, чем на восстанавливающиеся, вероятно, в результате относительно низких уровней TUNEL-положительных ядер, уже обнаруженных в необработанном восстановлении. Значительное увеличение синтеза белка, измеренное с помощью белков, меченных пуромицином, также наблюдалось в мышцах конечностей иммобилизованных контрольных мышей, получавших куркумин. Эти результаты показывают, что куркумин каким-то образом способствует предотвращению протеолиза, в то же время способствуя синтезу белка в контрольных мышцах в текущей экспериментальной модели. Основные результаты, представленные в данном документе, более подробно рассматриваются ниже. Как было показано ранее, семидневный период перезагрузки вызывал благоприятное воздействие на скелетные мышцы, которые подвергались разгрузке в течение еще семи дней. Перезагрузка мышц задних конечностей в течение семи дней способствовала увеличению массы тела и укреплению мышц конечностей у мышей за счет нескольких ключевых биологических механизмов и сигнальных путей, которые участвуют в поддержании мышечной массы, особенно катаболизма мышечного белка. В соответствии с этим, маркеры протеолиза мышц (атрогин-1, MuRF-1, содержание протеасом и убиквитинирование общего белка) значительно снизились в мышцах конечностей мышей, получавших куркумин в обоих условиях (периоды иммобилизации и восстановления). Эти результаты согласуются с увеличением размера гибридных волокон, которое было обнаружено у выздоравливающих мышей, получавших куркумин. Уровни белка HDAC4 и HDAC6 не были изменены куркумином в мышцах ни у одной из обработанных мышей, тогда как уровни гистондеацетилазы сиртуина-1 были увеличены в мышцах восстановления мышей, которые получали одновременное лечение куркумином. Действительно, значительное повышение активности сиртуина-1 наблюдалось только у повторно загруженных животных, получавших куркумин, но не у тех, которые не получали этого лечения. Эти данные предполагают, что положительные эффекты, наблюдаемые в мышцах конечностей, в значительной степени связаны с активностью суртуина-1.

Сиртуин-1 представляет собой никотинамидадениндинуклеотид (НАД) + зависимую гистоновую деацетилазу, участвующую в нескольких важных биологических процессах, таких как восстановление ДНК, выживаемость клеток, старение и протеолиз мышц. В предыдущих исследованиях нашей группы было показано, что уровни белка сиртуина-1 снижаются в мышцах и мышечных трубках пациентов с ХОБЛ и тяжелым истощением мышц, а также у мышей, подвергшихся разгрузке задних конечностей в течение нескольких периодов. Кроме того, обработка кахектических мышечных трубок ингибитором фосфодиэстеразы-4 рофлумиластом вызвала значительное увеличение уровней экспрессии сиртуина-1, что также было связано с ослаблением протеолиза мышц (анализ высвобождения тирозина) и протеолитических маркеров. В текущем исследовании, как было показано ранее, перезагрузка после семидневного периода разгрузки индуцировала значительное повышение уровня белка сиртуина-1 в икроножной мышце исследуемых мышей. Важно отметить, что одновременное лечение грызунов куркумином вызывало повышение содержания сиртуина-1 в мышцах конечностей. Гистондеацетилаза сиртуин-1 является ключевым ферментом в клеточных процессах, таких как старение тканей, выживаемость клеток, антиоксидантные свойства, сердечно-сосудистые заболевания и состояния мышечной атрофии. В настоящем исследовании можно сделать вывод, что ослабление протеолиза и восстановление структуры и функции мышц, наблюдаемых в икроножной мышце повторно нагруженных мышей, получавших куркумин, в значительной степени опосредовано активностью сиртуина-1.

Куркумин, который является активным компонентом Curcuma longa, оказывает благоприятное воздействие на клетки за счет ослабления ключевых процессов, таких как воспаление, апоптоз и окислительный стресс, среди прочих. Также было показано, что лечение куркумином защищает от фиброза сердца после инфаркта миокарда за счет активации сиртуина-1, от старения сосудов, от окислительного стресса и восстановления сил в мышцах старых крыс, окислительного повреждения митохондрий при ишемии. Модели реперфузии, аутофагии и апоптоза в миоцитах, подвергшихся воздействию условий гипоксии / реоксигенации. Во всех этих моделях наблюдалось повышение уровня сиртуина-1, что привело к выводу, что гистондеацетилаза играет важную роль в защите, оказываемой куркумином на различных животных и клеточных моделях.

В настоящем исследовании уровни экспрессии ацетилированных факторов транскрипции также были проанализированы в мышцах конечностей перезагруженных мышей, получавших и не получавших куркумин. Как было продемонстрировано ранее, восстановление мышц конечностей также вызывает значительное снижение уровней ацетилирования PGC-1alpha и FoxO1, а также общего FoxO3 в икроножной мышце в текущем исследовании. Важно отметить, что значительное снижение активных форм FoxO1 и FoxO3 также наблюдалось в мышцах конечностей выздоровевших животных. С другой стороны, значительное увеличение активной формы Akt и белков, меченных пуромицином (синтез белка), также наблюдалось в восстанавливающихся мышцах в ответ на куркумин наряду с увеличением экспрессии уровней белка PGC-1alpha. Взятые вместе, эти результаты предполагают, что положительное влияние куркумина на мышцы двоякое: 1) он способствует синтезу белка и 2) вызывает снижение деградации мышечного белка через убиквитин-протеасомный путь, как также предполагалось ранее.

Кроме того, лечение животных куркумином вызывало значительное снижение уровней субъединицы p50 NF-kB. Эти результаты предполагают, что часть положительных эффектов, наблюдаемых в мышцах перезаряженных мышей, получавших фенольное соединение, могло быть опосредовано снижением активности NF-kB. Интересно, что лечение куркумином также вызывало значительное снижение субъединицы p50 NF-kB в иммобилизованных мышцах мышей. Подобные результаты были получены в старых мышцах, в которых окислительный стресс и окислительно-восстановительные сигнальные пути уменьшились в ответ на терапию куркумином.

Laura Mañas-García, Nuria Bargalló, Joaquim Gea, and Esther Barreiro

VEGFR2 способствует активации центрального эндотелия и распространению боли при воспалительном артрите.

Хроническая боль может развиваться в ответ на такие состояния, как воспалительный артрит. Центральные механизмы, лежащие в основе развития и поддержания хронической боли у людей, недостаточно изучены, хотя есть доказательства роли микроглии и астроцитов. Однако в доклинических моделях боли, включая модели воспалительного артрита, имеется множество доказательств, указывающих на роль патологической реактивности глии в ЦНС. В спинномозговом роге крыс с болезненным воспалительным артритом мы обнаружили как значительное увеличение CD11b + микроглиеподобных клеток и GFAP + астроцитов, связанных с кровеносными сосудами, так и количества активированных кровеносных сосудов, экспрессирующих молекулу адгезии ICAM-1, что указывает на потенциальную глио- активация сосудов. Использование фармакологических вмешательств, нацеленных на VEGFR2 у крыс с артритом, для подавления активации эндотелиальных клеток, количества кровеносных сосудов дорсального рога ICAM-1 +, CD11b + микроглии и развитие вторичной механической аллодинии, индикатора центральной сенсибилизации, были предотвращены. Нацеливание на эндотелиальный VEGFR2 посредством индуцируемого Tie2-специфического нокаута VEGFR2 также предотвращало вторичную аллодинию у мышей и активацию глиососудистой системы в спинном роге в ответ на воспалительный артрит. Ингибирование VEGFR2 in vitro значительно блокирует ICAM-1-зависимую адгезию моноцитов к эндотелиальным клеткам микрососудов головного мозга при стимуляции медиаторами воспаления TNF-α и VEGF-A165a. Взятые вместе, наши результаты предполагают, что новый VEGFR2-опосредованный глиососудистый механизм спинного мозга может способствовать трансмиграции периферических циркулирующих клеток CD11b + в паренхиму ЦНС и способствовать развитию хронической боли при воспалительном артрите. Мы предполагаем, что предотвращение этой глиососудистой активации и транслокации циркулирующих клеток в спинной мозг может быть новой терапевтической стратегией при боли, вызванной ревматоидным артритом.

Боль, испытываемая пациентами с ревматоидным артритом, носит хронический характер, изнуряет и может сохраняться, несмотря на адекватный контроль воспаления. Механизмы, которые вызывают боль при ревматоидном артрите, сложны и включают периферическое воспаление, повреждение суставов, периферические ноцицептивные процессы и центральную сенсибилизацию, причем считается, что последняя поддерживает хроническую боль. Из-за этой сложной этиологии пациенты могут испытывать неспровоцированную боль в различных формах, а также страдать от аллодинии (боли от безобидных раздражителей) и гипералгезии (повышенного ощущения болезненных раздражителей). Кроме того, связанный с болью психологический стресс и усталость еще больше ухудшают качество жизни. Современные методы лечения ревматоидного артрита направлены на контроль системного и связанного с суставами воспаления и имеют определенный успех, но часто не справляются с болью. Таким образом, по-прежнему существует острая необходимость в улучшении контроля над болью, которая сохраняется перед лицом оптимального контроля воспаления.

Хронические воспалительные заболевания, такие как ревматоидный артрит, также связаны с широко распространенной эндотелиальной «дисфункцией», увеличивая сердечно-сосудистый риск у этих пациентов. Микрососуды центральной нервной системы (ЦНС), включая спинной мозг, в отличие от микрососудов в других частях тела млекопитающих образуют более высокоселективный гематоэнцефалический/спинномозговой барьер (BBB / BSCB), который поддерживает гомеостаз нейронов. BBB/BSCB содержит эндотелиальные клетки, сосудистые перициты, концевые ножки астроцитов и периваскулярные макрофаги. Концевые ножки астроцитов обволакивают микрососуды и регулируют функцию сосудов. Например, высвобождение астроцитарного эндотелина-1 является сосудосуживающ, а аттрактантный белок-1 астроцитарных моноцитов способствует миграции лейкоцитов через эндотелий головного мозга человека, что может быть заблокировано путем ингибирования молекулы межклеточной адгезии-1 (ICAM-1 ). Более поздние исследования показывают, что фактор некроза микроглии опухоли альфа (TNF-α) стимулирует активацию глиососудов, способствуя экспрессии эндотелиального рецептора простагландина I2, и этот механизм способствует возникновению нейропатической боли. В отличие от микрососудов ЦНС, микрососудистый барьер в сенсорных ганглиях задних корешков (DRG) фенестрирован и менее ограничен. Иммунные клетки (моноциты / макрофаги, лимфоциты, нейтрофилы и тучные клетки), глия (астроциты и микроглия) и эндотелий сосудов могут вносить вклад в развитие сенсибилизированных болевых путей как в ЦНС, так и на периферии. Микроглия - это врожденные иммунные клетки ЦНС, происходящие из пролиферирующей резидентной микроглии или циркулирующих миелоидных клеток, которые переселяются в паренхиму. Стимулированная микроглия может высвобождать про-ноцицептивные факторы, такие как TNF-α, интерлейкин-1β и интерлейкин-6. Они способствуют усилению возбуждения нейронов, улучшая передачу информац, а также в ноцицептивных системах, потенциально способствуя сенсибилизированному состоянию нейронов (центральная сенсибилизация). Следовательно, агенты, которые ингибируют активность микроглии, такие как миноциклин, обладают антиноцицептивными свойствами в доклинических моделях боли. Наряду с TNF-α, белок фактора роста эндотелия сосудов-A (VEGF-A) повышается в сыворотке пациентов с ревматоидным артритом. VEGF-A и TNF-α являются родственными, причем TNF-α управляет эндотелиальной экспрессией как VEGF-A165a, так и молекул эндотелиальной адгезии. Анти-TNF-α терапия (например, этанерцепт) может значительно снизить уровни VEGF-A при ревматоидном артрите. Уровни VEGF-A у пациентов, которые не реагируют на терапию анти-TNF, могут оставаться значительно повышенными или даже увеличиваться в дальнейшем (Knudsen et al., 2009), что указывает на TNF-независимую экспрессию VEGF-A у людей, не отвечающих на лечение, и предлагает альтернативную терапевтическую мишень. VEGF-A регулирует функцию кровеносных сосудов, включая активацию эндотелия через рецептор VEGF-2 (VEGFR2): проангиогенный вариант сплайсинга VEGF-A VEGF-A165a запускает эндотелиальную экспрессию хемокинов и молекул адгезии на клеточной поверхности, включая ICAM-1, и стимулирует трансмиграцию иммунных клеток через эндотелиальные клетки мозга. Кроме того, рекомбинантный человеческий (rh) VEGF-A165a (полный агонист рецептора) обладает про-ноцицептивным действием, тогда как частичный рецептор VEGF назад rhVEGF-A165b оказывает противоположное действие на ноцицепцию. Специфическое нацеливание на VEGFR2 у нормальных животных, в том числе путем интратекальной инъекции ингибитора, также значительно влияет на ноцицептивное поведение грызунов. На сегодняшний день неясно, как нацеливание на VEGFR2 нарушает ноцицептивные процессы. Зная, что анти-VEGFR2 обладает антиноцицептивным действием в доклинических моделях нейропатической боли, мы предположили, что нацеливание на VEGFR2 будет иметь анти-ноцицептивное действие в модели воспалительного моноартрита. Поскольку лейкоциты переносятся в паренхиму спинного мозга и ганглии задних корешков в других доклинических моделях боли, и VEGF-A является эндотелиальным «активатором», мы также предположили, что спинной задний рог и эндотелий ганглиев дорсального корешка будет активирован при воспалительном артрите. Как следствие активации эндотелия, мы предположили, что нацеливание на VEGFR2 снизит активацию эндотелия и количество реактивных микроглии спинного мозга, тем самым обеспечивая новый механизм антиноцицептивного действия анти-VEGFR2 in vivo и новую мишень для лечения хроническая боль при воспалительном артрите. massagemiohealth.wordpress.com

Кофе, Тестостерон, Тестикулы

Cинергетический эффект настойки экстрактов Боярышника обыкновенного и М...

Боярышник обыкновенный и его кардиотонические эффекты

Влияние торбафиллина на атрофию мышц: профилактика и восстановление

 Влияние торбафиллина на предотвращение и восстановление после 5 недель атрофии, вызванной подвешиванием задних конечностей, анализировали в камбаловидной мышце крысы и длинном разгибателе пальцев. Мышечные изменения были исследованы путем определения набора электрофизиологических, гистохимических и ультраструктурных характеристик мышц. Введение торбафиллина в период приостановки было неэффективным для предотвращения каких-либо наблюдаемых атрофических изменений мышц. Применение торбафиллина в период восстановления привело к более быстрому восстановлению некоторых структурных и функциональных свойств камбаловидной мышцы. Объемная плотность митохондрий и соотношение капилляров к волокнам вернулись к исходным значениям ранее в процессе восстановления с торбафиллином. Кроме того, препарат значительно улучшил сопротивление усталости камбаловидной мышцы через 4 недели после прекращения подвешивания задних конечностей. https://www.facebook.com/Massage.md.Kishinev