Mikroskopu darytose nuotraukose užfiksuota, kas vyksta skaudančiuose raumenyse po treniruotės: mokslininkai tokius procesus stebi pirmą kartą

Per naują tyrimą, kuris spalio 14 dieną buvo paskelbtas žurnale „Science“, mokslininkai aptiko anksčiau nežinotą raumenų gijimo mechanizmą. Pribloškiantys vaizdai rodo, kaip netrukus po to, kai baigiasi treniruotė, branduoliai nuskuodžia prie įtrūkimų raumenų skaidulose ir duoda komandą suformuoti naujus baltymus, kad būtų galima užgydyti šias žaizdeles. Tikėtina, kad toks pat procesas vyksta ir jūsų ląstelėse, kai grįžtate namo iš sporto salės, rašo livescience.com.

Tyrimo autoriai nustatė, kad „branduoliai prie sužeidimo vietos nuslinko per 5 valandas, ir vos per 24 valandas gydymo procesas buvo „beveik užbaigtas“, savo komentare rašė dr. Elizabeth McNally ir Alexis Demonbreun iš Šiaurės vakarų universiteto Feinbergo medicinos mokyklos.

Raumenys yra sudaryti iš daugybės plonų, vamzdelio formos ląstelių, kurios dėl panašumo į gijas dar vadinamos raumenų skaidulomis. Vienas raumuo gali būti sudarytas iš šimtų ar net tūkstančių raumenų skaidulų. Kiekviena skaidula turi sutraukiamųjų struktūrų vienetų, vadinamų sarkomerais – jie fizinio krūvio metu susitraukia ir pailgėja.

Ekscentrinis susitraukimas, kai raumenys per prievartą ištempiami, nors bando susitraukti, gali priversti šiuos sarkomerus persitempti. (Tokio tipo pratimų pavyzdžiais gali tapti bėgimas nuokalne arba rankų lenkimo per alkūnę su svarmenimis (treniruojant bicepsus) antroji dalis, kai svarmuo nuo pečių linijos lėtai nuleidžiamas žemyn.) Kai ekscentrinio pratimo metu sarkomerai persitempia, jie gali ištempti juos dengiančią membraną, sukeldami pažeidimą, rašoma vienoje 2001 metų apžvalgoje, kuri buvo paskelbta „Journal of Physiology“.

Tokiose situacijose raumenys kliaujasi „patyrusiais aptarmaujančios komandos meistrais“, kurie padeda jiems užgyti. Ankstesni tyrimai rodė, kad vos po kelių skeundžių, kai įvyksta fizinių pratimų sukeltas pažeidimas, įvairūs baltymai virš pažeistos membranos vietos suformuoja „dangtelį“, o šalimais esančios mitochondrijos, vadinamos ląstelių jėgainės, padeda sugerti kalcio perteklių, kuris patenka į ląstelę per plyšio vietą (kad raumenų ląstelės tinkamai funkcionuotų, jose nuolat reikia stebėti kalcio kiekį).

Dabar naujas tyrimas parodė, kad į pagalbą atskuba ir raumenų ląstelių branduoliai.

Atlikdami šį tyrimą, mokslininkai privertė peles bėgti žemyn nukreiptais bėgimo takeliais, o po tokios bėgimo treniruotės paėmė iš gyvūnų raumenų skaidulų mėginių. Jie taip pat paprašė 15 savanorių pasportuoti ant bėgimo takelių, o tuomet biopsijos metu iš jų keturgalvių šlaunies raumenų paėmė raumenų skaidulų.

Jie nustatė, kad tiek pelių, tiek žmonių raumenų skaidulų atveju aplink skaidulų pažeidimus susikaupia baltymų, kurie per penkias valandas nuo treniruotės suformuoja „randą“. Tuose mėginiuose, kurie buvo paimti po 24 valandų po treniruotės, branduolių sankaupos buvo pasislinkusios arti pažeidimo vietos, nors mėginiuose, paimtuose po 5 valandų nuo treniruotės, jie buvo gerokai toliau. Kad tiksliau ištirtų, kaip branduoliai priartėjo prie pažeistos vietos, komanda mėgintuvėliuose užaugino pelės raumenų ląstelių ir lazeriu imitavo treniruotės sukeltus sužalojimus.

Laboratorijoje užaugintose ląstelėse branduoliai per penkias valandas susirinko aplink lazerio padarytus pažeidimus ir netrukus suformavo baltymines „karštųjų taškų“ konstrukcijas. Iš karto po branduolių migracijos sekė staigus mRNR molekulių – branduoliuose esančių savotiškų genetinių isntrukcijų – sprogimas; mRNR nukopijuoja DNR užkoduotą informaciją ir perneša ją ląstelei, kurioje gali kurtis nauji baltymai. Naujai susidarę baltymai tuomet uždengia ir rekonstruoja sužalotas raumenų ląsteles.

Ateityje gali būti išrasti nauji gydymo būdai, kurie būtų nukreipti į molekulinius takus, leidžiančius branduoliams migruoti ir inicijuoti gijimo procesą. Tai galėtų paspartinti pacientų atsigavimą po raumenų traumų, savo komentaruose rašė E. McNally ir A. Demonbreun.

Įdomu ir tai, kad tyrimo autoriai pastebėjo, jog toms pelėms, kurios prieš tyrimą treniravosi ant bėgimo takelio, susiformavo mažiau raumenų skaidulų randų, negu pelėms, kurios prieš tyrimą nebėgiojo. Tai patvirtina jau anksčiau pastebėtą faktą, kad nuosekliai sportuojant, raumenys sustiprėja ir tampa atsparesni įtrūkimams per fizinius pratimus, rašė „The New York Times“.