Раскрыта добавка, способная вернуть мышцам силу

Японские ученые нашли способ замедлить разрушение мышц при неизлечимой дистрофии

Исследователи из Университета Кумамото совершили прорыв в понимании фасциоскапулогумеральной мышечной дистрофии (ФМД), доказав, что коррекция обмена железа может существенно затормозить прогрессирование заболевания, для которого до настоящего времени не существовало эффективной терапии. Результаты исследования опубликованы в авторитетном научном журнале Journal of Clinical Investigation.

ФМД представляет собой прогрессирующее заболевание, при котором мышечная слабость изначально поражает лицо и плечевой пояс, постепенно распространяясь на конечности. В основе патологии лежит аномальная активация гена DUX4 в скелетных мышцах, запускающая цепь разрушительных процессов — окислительный стресс, воспаление и гибель мышечных клеток. Хотя DUX4 давно считается ключевой мишенью для терапии, точные механизмы его разрушительного действия оставались загадкой для медицины.

В ходе нового исследования ученые обратили внимание на обмен железа — фактор, критически влияющий на уровень окислительного стресса в клетках. Используя генетически модифицированных мышей с контролируемой экспрессией гена DUX4, исследователи обнаружили, что этот фактор серьезно нарушает баланс железа внутри клеток. В мышечной ткани накапливается избыточное железо, запускающее особый тип клеточной гибели — ферроптоз, связанный с перекисным окислением липидов.

Удивительным открытием стало то, что дополнительное введение железа — как через пищу, так и посредством внутривенного препарата феррик карбоксимальтозы (уже одобренного для клинического применения) — не усугубляло, а наоборот, снижало патологическое накопление железа в мышцах. У животных, получавших такую терапию, заметно улучшалась структура и функция мышечной ткани: возрастала сила хвата, повышалась выносливость мышц и улучшались показатели бега на тренажере.

Примечательно, что терапевтический эффект достигался без подавления самого гена DUX4, что указывает на воздействие на последующие этапы патологического процесса — на уровне метаболических и клеточных нарушений. Анализ генной активности показал, что нормализация обмена железа подавляет воспалительные и лизосомальные процессы, активируемые DUX4, тем самым защищая мышечную ткань от разрушения.

Дополнительно ученые выявили перспективную лекарственную мишень, связанную с процессом ферроптоза. В экспериментах на клетках и животных ингибитор ферроптоза ферростатин-1 значительно снижал токсическое действие DUX4 и улучшал двигательную функцию у мышей с экспериментальной моделью ФМД.

Профессор Юсукэ Оно из Института молекулярной эмбриологии и генетики Университета Кумамото подчеркивает, что результаты работы указывают на обмен железа как на ранее недооцененную, но исключительно важную терапевтическую мишень при ФМД. Даже если полное подавление экспрессии DUX4 невозможно, восстановление баланса железа может стать ключом к сохранению мышечной функции у пациентов с этим тяжелым заболеванием.