КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 17-75-20152
НазваниеПусковые сигнальные механизмы развития атрофии скелетных мышц млекопитающих в условиях функциональной разгрузки
Руководитель Мирзоев Тимур Махмашарифович, Доктор биологических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации - Институт медико-биологических проблем Российской академии наук , г Москва
Конкурс №24 - Конкурс 2017 года по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-104 - Физиология
Ключевые слова скелетная мышца, функциональная разгрузка, атрофия, синтез белка, распад белка, внутриклеточные сигнальные пути, AMPK
Код ГРНТИ34.51.15
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Скелетные мышцы человека составляют 40-50% массы тела и обеспечивают не только движение, но также играют важную роль в обмене веществ организма (Lee et al., 2000; Izumiya et al., 2008). Соответственно, поддержание мышечной массы вносит большой вклад в предупреждение различных заболеваний и решение проблем, связанных с качеством жизни. Скелетная мышца, в силу своей пластичности, способна перестраивать свой метаболизм в зависимости от функциональных запросов. Так, при продолжительном снижении сократительной активности скелетной мышцы вследствие функциональной разгрузки/гипокинезии, наблюдается снижение синтеза белка и увеличение его распада, что приводит к атрофии мышечных волокон и потере их силы (Loughna et al., 1986; Thomason et al., 1990; McDonals and Firrs, 1995; Stevens et al., 1999; Bodine et al., 2001; Sandri et al., 2004). Однако до настоящего времени остаются нераскрытыми сигнальные механизмы, которые инициирующие развитие мышечной атрофии. Предполагается, что развитие атрофии связано с изменениями метаболизма в клетке, одним из важнейших регуляторов которого является АМФ-зависимая протеинкиназа (AMPK). Данный фермент воспринимает малейшие изменения в соотношении макроэргических соединений в клетке и контролирует такие процессы как синтез и распад белка. Это очень важно, т.к. атрофия развивается вследствие снижения синтеза белка и увеличения его распада. В настоящее время роль энергетических сенсоров клетки, важнейшим из которых является AMPK, в запуске атрофических изменений в скелетных мышцах остаётся совершенно неизученной. В рамках настоящего проекта планируется впервые выявить роль соотношения макроэргических фосфатов и дефосфорилирования AMPK в запуске атрофических процессов в начальный период функциональной разгрузки. Для выполнения данной фундаментальной задачи планируется решение следующих конкретных задач:
1) с помощью стимуляции AMPK проверить гипотезу об участии AMPK в регуляции системы mTORC1 и протеолиза в ранний период функциональной разгрузки (24 часа);
2) применив рапамицин (ингибитор mTORС1), установить вклад повышенной активности рибосомальной киназы p70s6 (24 часа после разгрузки) в инактивацию сигнально каскада IRS-1/AKT и инициацию протеолиза;
3) выяснить причину дефосфорилирования AMPK в первые сутки функциональной разгрузки посредством изменения соотношения макроэргических фосфатов (АМФ/АТФ), применяя введение креатина и бета-гуанидинопропионовой кислоты (β-GPA), а также с помощью ингибитора PDK1;
4) проверить гипотезу о возможности предотвращения атрофии постуральных мышц путём предобработки лабораторных животных стимуляторами AMPK (метформином и ацетилсалициловой кислотой).
Моделирование гравитационной (функциональной) разгрузки мышц задних конечностей будет осуществляться стандартным методом антиортостатического вывешивания (англ.- hindlimb suspension, HS) грызунов (Новиков, Ильин, 1981; Morey-Holton, 2002).
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ