Исследователи из Токийского столичного университета разработали способ определения силы, генерируемой сокращающимися миотрубками, предшественниками скелетных мышечных волокон. Существующие методы основаны на мышечной массе или экспрессии определенных белков, которые не так сильно коррелируют с мышечной силой. Точное измерение силы миотрубок обещает более эффективный скрининг лекарств для лечения мышечной атрофии.
Мышечная атрофия, ухудшение состояния мышечной ткани, может оказывать разрушительное воздействие на качество жизни и влияет на продолжительность жизни. Особенно сильно это влияние ощущается в старости. Это делает лечение и профилактику мышечной атрофии ключевым вопросом для общества.
Но методы лечения мышечной атрофии остаются весьма ограниченными. Одной из проблем, сдерживающих исследователей, является отсутствие эффективной системы скрининга новых лекарственных мишеней, в частности того, как различные соединения влияют на мышечную силу.
Теперь группа исследователей под руководством доцента Ясуко Манабе из Токийского столичного университета придумала простой способ прямого измерения силы миотрубок. Они рассмотрели миотрубки, закрепленные на двухслойной эластичной силиконовой подложке, с твердым поверхностным слоем поверх более толстого, мягкого слоя. Когда миотрубки стимулировались электрическим импульсом, команда увидела, что волокна сокращаются и деформируют поверхность подложки, образуя ряд морщин, которые были хорошо видны под микроскопом. С помощью тщательных калибровочных экспериментов с использованием гибкой иглы известной жесткости они смогли продемонстрировать, что общая длина морщин напрямую коррелирует с силой сил, деформирующих подложку.
Используя известные атрофические (более слабые) и гипертрофические (более сильные) миотрубки, они обнаружили, что их новый «индекс силы» гораздо более чувствителен к силе мышц, чем существующие показатели, такие как мышечная масса и экспрессия белка тяжелой цепи миозина (MHC). Метод прост в применении с использованием стандартных методов микроскопии и анализа изображений, что открывает широкие возможности для практического применения в лаборатории. Команда считает, что это значительно ускорит поиск лекарств в борьбе с мышечной атрофией.
