Aktuální číslo:

2018/7

Téma měsíce:

Co kdyby…

Očkování proti tělesné slabosti

 |  9. 6. 2016
 |  Vesmír 95, 329, 2016/6

Ztráta svalové síly, sarkopenie, se běžně považuje za nevyhnutelný projev stárnutí. Dobrá fyzická (tj. nervosvalová) kondice ve středním věku (stisk ruky ve třiceti letech) dává značnou šanci na fyzickou samostatnost v pokročilejším věku (Vesmír 94, 134, 2015/3).

Ale ne každému je dána geneticky do vínku dostatečná rezerva tělesné síly a kolem 50 milionů postarších osob (z toho polovina nad 80 let) ve vyspělých zemích má ve zdravotních záznamech tuto diagnózu.

Proti sarkopenii v současné době neexistuje žádná dostatečně účinná ochranná metoda. Zdravý životní styl, cvičení a sport pomáhají jen částečně a ve stáří mohou být některé druhy fyzické aktivity dokonce nepříjemné či přímo bolestivé. Zdá se však, že v boji proti stařecké svalové slabosti pokročili vědci z Lékařské fakulty Yaleovy univerzity přece jen o kousek dál.1) Navrhli neobvyklou terapeutickou strategii, slibující radikální zpomalení sarkopenie a prodloužení doby fyzické samostatnosti. V jejich hledáčku se ocitla jedna z řídicích bílkovin, myostatin. Ten vzniká výhradně v kosterních svalech a je během vývoje i v dospělosti zodpovědný za regulaci růstu svalové hmoty. Patří do superrodiny růstových faktorů TGF-β a jeho úlohou je usměrňovat, lépe řečeno zpomalovat přirozený nárůst a buněčnou obnovu kosterního svalstva, kterou rozjíždějí jiné růstové faktory, např. bílkovina Akt. Absence myostatinu u myší vede k přebujelé svalovině, přebytek k atrofii svalových vláken.

Jak ale myostatin vyřadit u normálních, leč starých myšek? Víme, že imunitní plazmatické buňky jsou schopny připravit nejrůznější protilátky, a označit tak pro zničení tu či onu bílkovinu. A tak badatelé ze skupiny profesora Geralda Shulmana vzali jednu z komerčně dostupných protilátek ATA 842, která je namířená právě proti myostatinu, a aplikovali ji po čtyři týdny myším ve věku 3 měsíců a ve věku 22 měsíců. U mladých a ještě více u skupiny starých myší zjistili, že inhibice „inhibitoru“ myostatinu vedla k výraznému nárůstu hmotnosti svalů a až k 22% zvýšení jejich svalové síly. To je jistě nadějný výsledek. Sarkopenický úbytek svalové hmoty ve vyšším myším i člověčím věku bývá však často provázen nárůstem tukové tkáně, což je nemilé a zdravotně nebezpečné.

Lze to zvrátit? Skutečně se ukázalo, že u mladých myšek inhibice myostatinu prostřednictvím aplikace antimyostatinové protilátky měla za následek nejen nárůst svalové hmoty o 7 %, ale současně myší mládež ztratila až 35 % své tukové tkáně. Bohužel u starších myší se tato naděje nevyplnila: svalová hmota a výkonnost vzrostla až o pětinu, ale jejich tukových buněk příliš neubylo. Naštěstí badatelé zjistili jiný pozitivní účinek léčby látkou ATA 842 u starých myší. Zvýšila se účinnost metabolismu glukózy v celém těle, především u svalů. Svalová vlákna byla schopna reagovat podstatně víc na inzulin a lépe vstřebávat glukózu jako hlavní palivo pro vyšší výkon.

Radost z působivého účinku léčby pomocí látky ATA 842 na stárnoucí svaly by mohla být ale zkalena jedním vedlejším jevem – nežádoucím okyselováním organismu. O co jde? Potenciálním důsledkem svalové hypertrofie je zvýšení anaerobní glykolýzy, bezkyslíkového metabolického rozpadu šestiuhlíkaté glukózy na tříuhlíkatý pyruvát. Ten je dále metabolizovaný v mitochondriích za přítomnosti kyslíku. Když je glykolýza zvýšená, vzniká z pyruvátu kyselina mléčná, koluje tělem a způsobuje slabé okyselení, metabolickou acidózu a pocit únavy. Takový stav byl zaznamenán např. u myší s geneticky získanou vysokou aktivitou jiného růstového faktoru Akt1.2) Naštěstí myši léčené ATA 842 žádné zvýšení plazmatické koncentrace laktátu nevykazují a tuto obavu mohli výzkumníci klidně pustit z hlavy.

Tato studie otevírá možnosti léčit stařeckou sarkopenii nejen nějakými prášky, ale mnohem přirozeněji, bez použití chemických inhibitorů, pouze s využitím specifických protilátek. Považujeme-li stáří za jistý druh smrtelné nemoci, samotný fenomén ztráty svaloviny v pokročilém věku se náhle ocitá mezi závažnými metabolickými poruchami.

Poznámky

1) Camporez João-Paulo G. et al.: PNAS, DOI: 10.1073/pnas.1525795113

2) Izumiya Yasuhiro et al.: Cell Metab., DOI: 10.1016/j.cmet.2007.11.003

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyziologie
RUBRIKA: Glosy

O autorovi

František Vyskočil

Prof. RNDr. František Vyskočil, DrSc., (*1941) vystudoval Přírodovědeckou fakultu UK v Praze. Ve Fyziologickém ústavu AV ČR, v. v. i., se zabývá neurofyziologií a biofyzikou buněčných membrán. Objevil nekvantové uvolňování neuropřenašečů na synapsích savců. Hirschův index (Vesmír 85, 555, 2006/9) jeho prací je 36. Je členem Učené společnosti ČR a The Physiological Society (Londýn a Cambridge). Na Přírodovědecké fakultě UK v Praze a na Lékařské univerzitě v Kazani přednáší fyziologii živočichů a člověka. V roce 2011 získal čestnou oborovou medaili J. E. Purkyně a na návrh předsedy AV ČR medaili Josefa Hlávky.
Vyskočil František

Doporučujeme

Peníze z chemie, peníze pro chemii

Peníze z chemie, peníze pro chemii

Ondřej Vrtiška  |  16. 7. 2018
Manželé Hana a Dalimil Dvořákovi se seznámili v laboratoři. A nebylo to naposledy, co zaujetí pro organickou chemii ovlivnilo jejich životy i mimo...
Co když se probudí sopky pod antarktickým ledem?

Co když se probudí sopky pod antarktickým ledem?

John Smellie  |  16. 7. 2018
Antarktida je rozlehlá pustina pokrytá největším ledovým příkrovem světa, který obsahuje asi 90 % globálních zásob sladké vody. Funguje jako obří...
Ztracený potápník

Ztracený potápník uzamčeno

Josef Lhotský  |  16. 7. 2018
„Konference jsou od toho, abys tam navazoval styky a chlastal,“ řekl mi kdysi… — Povídka proplétající osudy tří velkých postav biologie.

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné