راهی برای درمان آسیب‌های عضلانی

میوکین‌ها پروتئین‌های کوچکی هستند که توسط سلول‌های عضله‌های اسکلتی ترشح می‌شوند. آن‌ها دارای طیف گسترده‌ای از عملکردها هستند و ممکن است روی سلول‌های نزدیک یا دور از محلی که ساخته شده‌اند تأثیر بگذارند. چگونگی تأثیر میوکین‌ها بر فرایندهای سلولی چندان واضح نیست؛ اما دانشمندان معتقدند آن‌ها نقش مهمی در عملکردهای بدن در ارتباط با ورزش، به‌ویژه حفظ بافت عضلانی، دارند.

تیم پژوهشی دانشگاه متروپولیتَن توکیو در ژاپن به سرپرستی یاسوکو مانابه (Yasuko Manabe)، چگونگی تأثیر میوکین‌ها بر رفتار سلول‌های عضلانی را بررسی کردند. آن‌ها از طریق آزمایش‌های گسترده، دریافتند که میوکینی که به‌عنوان زیرواحد بی فاکتور رشد مشتق از پلاکت شناخته می‌شود، توسط عضله‌های اسکلتی به روشی سازنده یعنی بدون هیچ محرکی ترشح می‌شود. دانشمندان برای فهمیدن اینکه زیرواحد بی فاکتور رشد مشتق از پلاکت چه نقشی ایفا می‌کند، میوبلاست‌ها را گرفتند و در معرض زیرواحد بی فاکتور رشد مشتق از پلاکت قرار دادند. آن‌ها توانستند به‌وضوح نشان دهند که زیرواحد بی فاکتور رشد مشتق از پلاکت باعث تکثیر بیشتر میوبلاست‌ها می‌شود.

دانشمندان همچنین دریافتند که زیرواحد بی فاکتور رشد مشتق از پلاکت بر سلول‌هایی که قبلاً تمایز یافته بودند تأثیر می‌گذارد. آن‌ها میوتوب‌ها (گروه‌هایی استوانه‌ای از سلول‌ها که تارهای عضلانی را تشکیل می‌دهند) را گرفتند و آن‌ها را در معرض همان میوکین قرار دادند. با این روش، میوتوب‌ها بلوغ بسیار بیشتری نشان می‌دهند و می‌توان با میکروسکوپ افزایش چشمگیر قطر آن‌ها را مشاهده کرد.

آن‌ها همچنین زنجیره سنگین میوزین (بخش کلیدی ساختار پروتئینی میوزین)، موتور مولکولی مسئول انقباض عضلانی را بیان کردند و با استفاده از یک روش جدید، بر اساس مشاهده نحوه واکنش میوتوب‌ها به یک پالس الکتریکی، نشان دادند که به صورت مستقیم با افزایش قدرت انقباضی مطابقت دارد.

بنابر یافته‌های دانشمندان، زیرواحد بی فاکتور رشد مشتق از پلاکت نه تنها به عضله‌سازی بیشتر کمک می‌کند؛ بلکه عضلات را نیز تقویت می‌کند. اما این بدان معنا نیست که هر دو فرایند به صورت تصادفی تسریع می‌شوند. دانشمندان متوجه تفاوت‌های ظریف در مسیرهای سیگنال‌دهی زیرواحد بی فاکتور رشد مشتق از پلاکت بین میوتوب‌ها و میوبلاست‌ها شدند. اعضای تیم پژوهشی بر این باورند که این تفاوت‌ها ممکن است در تغییر سلول‌ها از مرحله تکثیر به مرحله‌ بلوغ، دخیل باشد.

حاصل پژوهش این تیم به وضوح نشان می‌دهد که زیرواحد بی فاکتور رشد مشتق از پلاکت در بازسازی عضلات نقش دارد و پیشرفتی بزرگ برای طراحی درمان‌های مؤثر برای درمان آتروفی (نابودی کامل یا جزئی) عضلات و آسیب عضلانی است.