Упражнения посылают клеткам «механические сообщения», открывая новые энергетические пути

Ученые из Университета Западной Австралии и Института неврологии и трансляционной науки Перрона совершили прорыв в понимании того, как клетки нашего тела реагируют на физическую активность и упражнения.

Исследователи обнаружили прямой механический сигнал, который передается извне клетки в её энергопроизводящие части. Это открытие может изменить представления о пользе упражнений.

Исследованием, опубликованным в Science Advances, руководили доктор Цимин Чен и профессор Минхао Чжэн из Школы биомедицинских наук UWA.

Учёные выяснили, что эндоплазматический ретикулум — «фабрика» по производству белков в клетке — может воспринимать внешние механические силы, такие как растяжение или напряжение, и передавать их вглубь клетки.

Этот процесс помогает регулировать производство энергии в клетке и поддерживать здоровье тканей.

«Клетки постоянно испытывают физические силы, особенно в несущих нагрузку тканях, таких как сухожилия, мышцы и лёгкие, — сказал доктор Чен. — Мы обнаружили, что эндоплазматический ретикулум играет центральную роль в преобразовании этих механических сигналов в метаболические ответы, контролируя, как клетки производят энергию и предотвращают повреждение тканей».

Команда использовала специально разработанные биореакторы и набор передовых генетических и микроскопических методов для изучения эффектов механического напряжения на клетки.

Они обнаружили, что умеренная физическая активность и упражнения могут усиливать производство энергии в клетках, тогда как чрезмерное напряжение или травма могут нарушить этот процесс, приводя к клеточным повреждениям.

Исследователи определили «золотую середину» механической нагрузки, которая может повысить производство энергии и улучшить здоровье клеток.

«Это исследование имеет важное значение для понимания того, как наши сухожилия и связки реагируют на упражнения и физическую активность, — сказал профессор Чжэн. — Открытие может привести к лучшему пониманию того, как предотвращать травмы и улучшать здоровье тканей, открывая путь для новых методов лечения, имитирующих пользу упражнений. Это особенно важно для пациентов с нейродегенеративными состояниями, такими как болезнь двигательных нейронов, которые не могут заниматься физической активностью.

Оно также может иметь более широкие последствия для различных состояний, включая тендинопатию, остеопороз, гипертонию и астму».