پروتئین TRPC1 با پاسخ به میدان های مغناطیسی ضعیف سبب تقویت سلامت عضلات می شود

29نوامبر 2020- با افزایش سن، افراد به تدریج توده عضلانی و قدرت عضلات خود را از دست می دهند، و این می تواند منجر به ضعف و سایر بیماری های مرتبط با سن شود. از آنجایی که علل کاهش توده عضلانی تا حد زیادی ناشناخته مانده است، ارتقای سلامت ماهیچه ها یکی از حوزه های تحقیقاتی عمده است.

مطالعه ی اخیر به سرپرستی محققان دانشگاه ملی سنگاپور (NUS) نشان داده است که چگونه یک مولکول موجود در عضلات به میدانهای مغناطیسی ضعیف پاسخ می دهد و سلامت عضلات را ارتقا می بخشد.

این تیم تحقیقاتی به رهبری دکتر آلفردو فرانکو اوبرگن از موسسه نوآوری و فناوری سلامتNUS (iHealthtech)  دریافتند که پروتئینی معروف به TRPC1 به میدانهای مغناطیسی نوسانی ضعیف پاسخ می دهد. بطور طبیعی چنین پاسخی در هنگام فعالیت ورزشی، فعال می شود.

این پاسخگویی به میدان مغناطیسی را می توان برای تحریک ریکاوری عضلات در جامعه ای که به طور فزاینده ای در حال پیر شدن است، مورد استفاده قرار داد، این کار می تواند کیفیت زندگی بیماران کم تحرک را بهبود بخشد و پیری سالم را تقویت کند.

دکتر اوبرگون، محقق ارشد این مطالعه و استاد گروه جراحی در دانشگاه ملی سنگاپور گفت: استفاده از میدان های مغناطیسی پالسی برای شبیه سازی برخی از اثرات ورزش، برای کمک به بیمارانی که دچار صدمات عضلانی شده اند یا بر اثر سکته مغزی و افزایش سن دچار ضعف عضلات هستند، مفید خواهد بود.

تیم تحقیقاتیNUS در این مطالعه با انستیتوی فناوری فدرال سوئیس(ETH) همکاری کردند و نتایج آنها برای اولین بار در 2 سپتامبر 2020 در Advanced Biosystems به صورت آنلاین منتشر شد. همچنین این مقاله در نسخه چاپی این مجله در 27 نوامبر 2020 منتشر شد.

میدانهای مغناطیسی و سلامت ماهیچه ها

میدان های مغناطیسی مورد استفاده در این مطالعه برای تحریک سلامت ماهیچه ها فقط 10 تا 15 برابر بیشتر از میدان مغناطیسی زمین بود، اما هنوز قدرت آن بسیار ضعیف تر از آهنربای میله ای رایج است، و این احتمال جالب را ایجاد می کند که "مغناطیس ضعیف" محرکی است که ماهیچه ها به طور طبیعی به آن واکنش نشان می دهند.

برای آزمایش این نظریه، تیم تحقیق ابتدا از یک ست آپ آزمایشی ویژه برای لغو اثر همه میدان های مغناطیسی اطراف استفاده کرد. محققان دریافتند که سلولهای عضلانی در صورت محافظت از همه میدانهای مغناطیسی محیط، در واقع کندتر رشد می کنند. این مشاهدات از این تصور که میدان مغناطیسی زمین به طور طبیعی با ماهیچه ها برای ایجاد واکنش های بیولوژیکی در تعامل است، به شدت پشتیبانی می کند.

برای نشان دادن دخالتTRPC1 ، به عنوان آنتنی برای مغناطیس طبیعی بمنظور تقویت سلامت عضلات، محققان TRPC1 را از ژنومسلولهای عضلانی به روش مهندسی ژنتیک حذف کردند به این ترتیب سلولهای جهش یافته به هیچ میدان مغناطیسی پاسخ ندادند. محققان سپس توانستند با تحویل انتخابیTRPC1 ، به این سلولهای عضلانی جهش یافته از طریق وزیکولهای کوچکی که با سلولهای جهش یافته ادغام می شدند، حساسیت مغناطیسی را به آنها بازگردانند.

محققان در مطالعات قبلی خود، نشان داده بودند که پاسخ به چنین میدان های مغناطیسی به شدت با حضورTRPC1  ارتباط دارد و شامل جوان سازی غضروف ها با تنظیم غیر مستقیم میکروبیوم روده، سوزاندن چربی و بهبود حساسیت به انسولین از طریق اقدامات مثبت بر روی عضلات است.

مطالعه حاضر شواهدی قطعی را از دخالتTRPC1 به عنوان یک آنتن بیولوژیکی موجود در همه جا برای میدان های مغناطیسی اطراف برای تعدیل فیزیولوژی انسان، به ویژه هنگامی که برای سلامت عضلات مورد هدف قرار می گیرد، عمل می کند.

تغییرات متابولیکی مشابه آنچه با ورزش بدست می آید، در آزمایشات بالینی قبلی و مطالعاتی به رهبری پروفسور Franco-Obregón مشاهده شده است. مزایای تشویقی استفاده از میدانهای مغناطیسی برای تحریک سلولهای عضلانی، با کمتر از 10 دقیقه قرار گرفتن در معرض این میدانها در هفته، تایید شده است. امکان استفاده از این روش، برای بهبود سلامت عضلات بدون ورزش، می تواند بهبودی و توان بخشی بیماران مبتلا به اختلال عملکرد عضلات را تسهیل کند.

پروفسور Franco-Obregón گفت: عضلات حدود 40 درصد از بدن یک فرد متوسط، را می سازند. نتایج ما نشان دهنده ی تعامل متابولیکی بین عضله و میدان مغناطیسی است، ما امیدواریم که این میدانها بتواند برای بهبود سلامت و طول عمر انسان مورد استفاده قرار گیرد.

مراحل بعدی

این مطالعه یک نقطه ی عطفی در درک چگونگی واکنش یک پروتئین اصلی به میدانهای مغناطیسی است.سلامت متابولیک مانند وزن، سطح قند خون، انسولین و کلسترول به شدت تحت تأثیر سلامت عضلات است. از آنجایی که ورزش یک تعدیل کننده قوی برای بیماری های متابولیک از طریق کار روی عضلات است، و میدان های مغناطیسی از مزایای مشابه ورزش برخوردار هستند، چنین میدانهای مغناطیسی ممکن است به بیمارانی که به دلیل آسیب، بیماری یا ضعف قادر به انجام ورزش نیستند، کمک کنند.

تیم تحقیقاتی NUS iHealthtech اکنون در تلاش است که مطالعات خود را برای کاهش وابستگی به دارو برای درمان بیماری هایی مانند دیابت، گسترش دهد.

پروفسور Franco-Obregón گفت: ما امیدواریم که تحقیقات ما بتواند با کاهش استفاده از داروها برای درمان بیماریها و عوارض جانبی آنها به بهبود کیفیت زندگی بیماران کمک کند.

این پروژه اخیراً برنده ی جایزه کاتالیست در افتتاحیه ی جوایز کاتالیست طول عمر سالم شده است، که توسط آکادمی ملی پزشکی ایالات متحده اعطا می شود. این تیم به دلیل این کار نوآورانه برای توسعه ی سلامت و بهبود عملکرد انسان در مراحل بعدی زندگی برنده ی این جایزه ی معتبر شد.

منبع:

Kurth, F., et al. (2020) Cell‐Derived Vesicles as TRPC1 Channel Delivery Systems for the Recovery of Cellular Respiratory and Proliferative Capacities. Advanced Biosystems. doi.org/10.1002/adbi.202000146.

https://www.news-medical.net/news/20201129/TRPC1-protein-responds-to-weak-magnetic-fields-to-promote-muscle-health-shows-study.aspx