Механизм развития нарушений работы мышц у больных хобл
Дело появилось в ограничении подвижности энергетических субстратов между центрами их потребления и производства в клетки.
Исследователи из института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Альпийского университетского центра в Гренобле во Франции, университета Барселоны в Испании и клиники Мейо (США) выяснили новый фактор, что приводит к работы мышечного аппарата у больных с хронической обструктивной заболеванием легких (ХОБЛ). Статья размещена в издании Biochimica et Biophysica Acta.
Данный фактор связан с ограничением подвижности энергетических субстратов между центрами их потребления и производства в клетки, в частности речь заходит об АТФ. Оказалось, что у больных с ХОБЛ, кроме того при недостаточном сокращении мышц, не нарушена свойство к воспроизводству АТФ, и отмечен избыточный уровень этого источника энергии.
Чтобы растолковать данный парадокс, авторы применяли представление о том, что внутриклеточный количество представляет собой поделённое на отдельные части (компартменты) пространство. По причине этого разделения в клетки не происходит должного перемешивания компонентов, другими словами ограничивается их диффузия.
Ученые применяли эти здоровых пациентов и людей с ХОБЛ для построения пространственно-временного распределения АТФ в саркомера — базисной сократительной единицы. Авторы применили глубочайший компьютеризованный матанализ процессов диффузии, воспроизводства и утилизации АТФ в и вблизи мышечного саркомера четырехглавой мускулы бедра, на протяжении проведения клинических стресс-тестов.
«Микроанатомическое строение саркомеров подразумевает наличие молекулярных барьеров, каковые ограничивают диффузию АТФ от мест его производства в клетке к центрам его утилизации в саркомеров. Эти диффузионные преграды провоцируют появление микроучастков истощения АТФ в саркомерах больных с ХОБЛ, не обращая внимания на то, что средний уровень АТФ в клетке остается высоким и не отличается от уровня здоровых людей», — поведал Алексей Алексеев, научный сотрудник ИТЭБ РАН и один из авторов данной работы.
Он утвержает, что как раз появление таких территорий истощения АТФ ведет к отсутствию расслабления соответствующих участков сокращенных мышц, почему падает сила сокращения, а также будут появляться болевые ощущения, обычные для больных ХОБЛ, которые связаны с микроразрывами мышечной ткани, что со своей стороны, может инициировать патологические процессы, ведущие к мышечным болезням.
Помимо этого, авторы изучения считают, что ограниченная диффузия энергетических субстратов, включая АТФ, может вносить вклад в развитие и других энергодефицитных болезней, которые связаны с мышечной миопатией, сердечной и ишемической болезнью сердца недостаточностью.
Структура саркомера