Восемь миллионов человек в Великобритании ежегодно страдают от мышечных заболеваний и травм, включая мышечную дистрофию, церебральный паралич, травмы, связанные с физическими упражнениями, разрывы вращательной манжеты плеча и возрастную потерю мышц.
Новая форма трехмерной визуализации мышц позволила исследователям "видеть" внутри мышцы и длинные кабели, состоящие из белка, называемого коллагеном. Коллагеновые кабели являются одним из виновников мышечных заболеваний и травм, поэтому их нацеливание может обеспечить лечение.
Это согласно новому исследованию команды из Калифорнийского университета в Сан-Диего и Института реабилитации Чикаго (RIC) под руководством доктора. Ричард Либер, в настоящее время главный научный сотрудник RIC, опубликованный в The Journal of Physiology.
Мышечные состояния, наследственные, вызванные физическими упражнениями или связанные с нормальным старением, могут привести к жестким дисфункциональным мышцам из-за изменений, называемых фиброзом. Фиброз является препятствием на пути к восстановлению мышц и может привести к мышечной боли, слабости, ограниченному диапазону движений или потребовать хирургического вмешательства для его лечения.
Исследователи использовали мышиную модель фиброза скелетных мышц, чтобы исследовать структуру и функцию коллагена. Они визуализировали коллаген с помощью обычного 2D и недавно разработанного метода электронной 3D-микроскопии, механически измерили жесткость мышц и количественно оценили количество клеток, продуцирующих коллаген.
Доктор. Эллисон Гиллис, первый автор исследования, сказала:
"Когда мы впервые посмотрели на результаты трехмерной визуализации, мы были удивлены – структуры коллагена, которые мы видели, не соответствовали определению мышц в учебниках."
Ранее не было известно, что коллаген образует длинные цепи в мышцах. Исследователи видели коллаген вне мышечных клеток, но не определили уровень организации, который можно было бы визуализировать только с помощью 3D-микроскопии.
Когда мышцы становятся фиброзными, количество кабелей и клеток, вырабатывающих коллаген, увеличивается. Эти коллагеновые кабели и клетки, вырабатывающие коллаген, являются, таким образом, двумя заманчивыми целями для лечения мышечных заболеваний и травм.
Комментируя исследование, старший автор, д-р. Либер сказал:
"Уменьшение количества коллагеновых кабелей или клеток, продуцирующих коллаген в фиброзных мышцах, может улучшить функцию мышц и уменьшить боль, даже устраняя необходимость в корректирующей хирургии."