Естествените хранителни вещества никотинамид и пиридоксин противодействат на стареенето на мускулите

Естествените хранителни вещества никотинамид и пиридоксин противодействат на стареенето на мускулите

Как никотинамидът и пиридоксинът предлагат новаторско, безопасно решение за противодействие на загубата на мускули и подобряване на регенерацията при застаряващите популации.

Скорошно проучване, публикувано вВестник за клинични изследванияидентифицира перорална комбинирана терапия, състояща се от никотинамид (NAM) и пиридоксин (PN) като безопасно и естествено средство за поддържане на мускулни стволови клетки (MuSCs). Тези клетки са инструмент за възстановяване и регенерация на мускулите, но тяхната функция и ефективност намалява с възрастта. Проучването установи, че NAM активира CK1-медиирано β-катенин сигнализиране, докато PN стимулира AKT сигналния път, като и двата са от решаващо значение за пролиферацията и диференциацията на MuSC. Персонализирани високопроизводителни изображения in vitro, in vivo (модели на мишки) и предклинични проучвания разкриха, че NAM и PN, естествените хранителни вещества от храната, могат да подобрят растежа на MuSC и ефективно да обърнат свързания с възрастта спад.

Установено е, че естественият процес на стареене намалява циркулиращите нива на NAM и PN, подчертавайки тези одобрени от FDA хранителни вещества като обещаващи решения за борба с свързаната с възрастта мускулна дегенерация. Интересното е, че нивата на NAM и PN са пряко свързани с мускулната маса и скоростта на походката в кохорта от по-възрастни хора, което подчертава тяхното потенциално клинично значение.

Графично обобщение

фон

Скелетните мускули проявяват изненадващо висока степен на пластичност и се адаптират динамично към стрес, нараняване и неизползване. Тези мускули разчитат на мускулни стволови клетки (MuSC) за растеж, възстановяване (след нараняване) и поддържане. При нормални условия излишъкът от MuSC е латентен и се активира само за компенсиране на спада в циркулиращия пул от MuSC или за възстановяване на нараняване. За съжаление, предишни изследвания показват, че стареенето уврежда функцията на MuSC поради повишено възпаление, променена клетъчна сигнализация или оксидативен стрес. Взети заедно, тези фактори забавят мускулната маса и увеличават загубата на сила, състояние, наричано медицински „саркопения“.

През последните години бяха проведени няколко предклинични проучвания, насочени към намиране на методи за обръщане на свързания с възрастта спад на MuSC. За съжаление, тези проучвания не успяха да се справят с безопасността на интервенцията, така че дори успешните обръщания на MuSC дегенерация не са подходящи за употреба от хора. Настоящото проучване се характеризира с факта, че се фокусира върху хранителни вещества, които са класифицирани като GRAS (общопризнати като безопасни), като по този начин се гарантира физиологична безопасност в допълнение към терапевтичната ефективност. Идентифицирането на естествени хранителни вещества, които показват физиологична безопасност, ниска цена и висока терапевтична ефикасност, би било идеално решение за свързаната с възрастта загуба на качество на живот (QoL) в днешното застаряващо общество.

Относно изследването

В настоящото проучване изследователите разработиха персонализиран високопроизводителен тръбопровод за изображения (фенотипен анализ) за скрининг на 50 000 хранителни вещества, получени от храната, и растителни екстракти, за да идентифицират безопасни биоактивни вещества, които биха могли да подобрят растежа и ефикасността на MuSC. От многобройните идентифицирани хранителни вещества, анализите надолу по веригата бяха ограничени до хранителни вещества, класифицирани като общопризнати като безопасни (GRAS) от Американската администрация по храните и лекарствата (FDA).

Специфични ползи за пътя: Никотинамидът (NAM) подобрява сигнализирането на β-катенин, докато пиридоксинът (PN) активира пътя на AKT и енергийния метаболизъм, осигурявайки допълнителни механизми за оптимизиране на функцията на мускулните стволови клетки (MuSC).

Техният анализ показа, че никотинамидът (NAM) и пиридоксинът (PN) ефективно стимулират MuSCs чрез тяхната способност да усилват клетъчното сигнализиране в пътищата AKT и CK1/β-катенин. Тези пътища регулират пролиферацията и диференциацията и са критични за поддържането на здрави механизми за възстановяване на мускулите. Намаляването на първото води до по-бавно възстановяване на мускулите (след рутинна употреба), намалена сила и по-лоша ефективност на възстановяването (след нараняване).

След това проучването тества стойността на добавките NAM/PNин витроТестване за човешки миогенни предшественици (hMPs), in vivo миши модели (мъжки C57BL/6JRj мишки на различна възраст) и предклинично епидемиологично проучване при хора (Bushehr Elderly Health). [BEH] програма). В допълнение, разликата в естественото съдържание и ефективност на NAM и PN беше оценена в миши модели (млади срещу стари мишки) и в анализи на човешки фибробластни клетки.

Методологията на изследването включва изображения (за идентифициране на хранителни вещества), скрининг (за ограничаване на идентифицираните хранителни вещества до тези, които се считат за безопасни за консумация от човека) и молекулярно и биохимично тестване за оценка на ефективността на идентифицираните хранителни добавки при различни възрасти и концентрации. Статистическите анализи включват двустранни t тестове на Student и анализ на дисперсията за изчисления между групите. Тъй като винаги е било известно, че свързаното с възрастта намаляване на мускулната функция е различно при мъжете и жените, hMP тестовете са проведени както върху мъжки, така и върху женски донорни клетки. Това гарантира, че резултатите вземат предвид потенциалните биологични различия, специфични за пола.

Резултати от изследването

Свързано с възрастта намаляване на хранителните вещества: нивата на NAM и PN естествено намаляват с възрастта, с до 37% в мускулната тъкан и плазмата, което показва системен дефицит на хранителни вещества, който може да бъде коригиран с хранителни добавки.

От хилядите изследвани хранителни вещества, NAM и PN бяха избрани за последващи проучвания въз основа на тяхната наблюдавана ефикасност и одобрена от FDA безопасност. Проучването показа, че NAM насърчава пролиферацията на MuSC чрез CK1-медиирана β-катенинова сигнализация, докато PN насърчава диференциацията чрез AKT пътя и енергийния метаболизъм. Трябва да се отбележи, че тези хранителни вещества показват независими, но синергични режими на MuSC-усилваща функция.

Тъй като за постигане на желаните резултати са необходими както диференциация, така и пролиферация, тези тестове предполагат, че за оптимални резултати са необходими комбинирани терапии, които включват NAM и PN. Сравненията между стари и млади мишки разкриват, че циркулиращите нива на NAM и PN намаляват с възрастта, което съвпада почти перфектно с наблюдаваните спадове във функцията на MuSC. Това беше допълнително потвърдено от епидемиологични данни при хора, които свързват ниските нива на тези хранителни вещества с намалената мускулна маса и по-бавната скорост на походката. Взети заедно, тези резултати предполагат, че NAM/PN комбинираните препарати могат да помогнат за стабилизиране на циркулиращите нива на тези хранителни вещества, ефективно поддържане на функцията на MuSC и по този начин предотвратяване на свързаната с възрастта мускулна дегенерация.

Обнадеждаващо е, че беше установено, че перорално прилаганите NAM/PN комбинирани препарати са в състояние да обърнат свързаната с възрастта загуба на мускули както при мишки, така и при хора. Участниците, които са консумирали тези хранителни вещества, показват значително подобрено възстановяване и сила на мускулите, както и по-кратки времена за оздравяване, в сравнение с участниците, на които са дадени равни количества плацебо. Въпреки това, авторите отбелязват, че NAM и PN добавките трябва идеално да допълват упражненията и диетичните протеини, за да се постигне холистично мускулно здраве.

Диплома

Настоящото проучване представя цялостна оценка на ефективността и безопасността на хранителните вещества, получени от храната, за справяне с продължаващия и нарастващ проблем на свързаната с възрастта мускулна дегенерация. Той изследва 50 000 хранителни вещества и идентифицира само две - NAM и PN - като безопасни и ефективни за обръщане на естествената мускулна дегенерация, особено когато се прилагат като комбинирана терапия. Докато ефектите от здравословния начин на живот (хранителни навици) и физическата активност (упражнения) не могат да бъдат подценени, перорално приложените NAM/PN комбинации подобряват мускулната регенерация, подобряват възстановяването на мускулите и увеличават мускулната сила при възрастните хора.

Следователно това проучване подчертава NAM и PN като клинично жизнеспособни решения за справяне с влошаването на качеството на живот, свързано със стареенето, и представлява първата стъпка към по-силно и по-независимо бъдеще в днешното все по-застаряващо общество. Бъдещите изследвания биха могли да проучат как тези хранителни вещества взаимодействат с други клетки в мускулната ниша и да оценят техните дългосрочни ефекти в клинични условия.

източници: