Атрофирование мышц: Атрофия мышц — Калининская ЦРБ — Оформление в психоневрологический интернат, дом престарелых

Атрофирование мышц: Атрофия мышц — Калининская ЦРБ

Содержание

Массаж при артрофии мышц в Иваново платный прием, цены на услуги в лечебно-диагностическом центре «Миленарис»

Атрофия мышц – это истончение их волокон с одновременным уменьшением объема самой мышечной ткани. Она может замещаться соединительной тканью – а она не имеет способности к сокращению.

Заболевание чаще всего наблюдается у пожилых людей. Это связано с процессами старения и замедлением обменных процессов во всех тканях, отсутствием физической нагрузки. Кроме того, атрофию могут спровоцировать и такие факторы:

нарушение баланса гормонов – например, при проблемах с щитовидной или поджелудочной железами, надпочечниками;
болезни органов ЖКТ;
патологии соединительной ткани;
поражение периферических нервов.

Важным фактором является и наследственность. Атрофию могут спровоцировать заболевания, передающиеся от родителей детям. Также привести к атрофии мышц может и сам образ жизни человека – если он не получает достаточное количество витаминов и микроэлементов, злоупотребляет алкогольными напитками, гиподинамия.

Записаться на прием

Чтобы записаться на прием к массажисту ЛДЦ Миленарис в Иваново, позвоните нам по телефонам +7 (4932) 93 62 62, +7 (4932) 93 02 22 или заполните форму-заявку на сайте. Выберите наиболее подходящее время для визита и день, который вам подходит. Мы внесем ваши данные в график специалиста – и он будет вас ждать в указанное время. Никаких очередей или напрасного ожидания у кабинета.

Симптомы

Болезнь важно распознать на раннем этапе, чтобы своевременно подтвердить ее при помощи диагностических методов. Поэтому, вас должны насторожить следующие признаки:

вы быстро устаете;
после физический нагрузки наблюдается слабость в мышцах;
мышцы уменьшаются в объеме;
вам трудно выполнять физическую работу.

Симптоматика не появляется резко и сразу, она постепенно нарастает. Поэтому, патологию часто диагностируют спустя годы после того, как были замечены ее первые симптомы.

Однако, уже на ранней стадии мышечная ткань сокращается, мышцы уменьшаются в объеме – и это заметно.

Если болезнь вовремя не распознать, то это приводит к невозможности быстро передвигаться, делать какую-либо работу. Одной из наиболее опасных форм является атрофия сердечной мышцы. При ней жалуются на неконтролируемое учащение или замедление биения, приступы жара, онемение пальцев, одышку.

Методы диагностики

Методы диагностики данного заболевания заключаются в проведении генетических тестов, а также нейрофизиологических исследованиях. Комплексно обследование позволяет определить происхождение и характер заболевания.

Один из методов диагностики – электромиография. Она позволяет определить скорость распространения импульса по нервам и мышцам. Если скорость проведения импульса в норме, но мышечная реакция слабая, можно заподозрить заболевание. Для постановки точного диагноза применяют генетическое тестирование. Оно позволяет выявить мутацию, из-за которой и появляется заболевание.

Еще одним методом является биопсия мышцы. В этом случае исследуют содержание некоторых ферментов – их может быть повышенное количество.

Методы лечения

Его назначают только после точной постановки диагноза. Если атрофия является сопровождающим признаком другого заболевания, то после его лечения атрофические изменения начнут исчезать сами по себе. Поэтому точная диагностика необходима, чтобы понять природу и причину болезни.

Если же требуется лечение именно мышечной атрофии, то для этого используют ряд медикаментов, физиотерапевтические процедуры, лечебную физкультуру и массаж.

Массаж при лечении атрофии должен быть мягким. В тех местах, где чувствуется сопротивление, выполняют общий массаж, в который входит и простукивание. В местах, где иннервация сохраняется, потребуется глубокое поглаживание, поперечное и продольное, массажист разминает мышцы, стимулирует их. Также уделяют внимание и суставам – их поглаживают и растирают. Длительность массажа – примерно 10-15 минут.

Такой способ укрепляет мышцы, а закрепить полученный результат поможет лечебная физкультура или обычные прогулки – все зависит от состояния пациента.

В качестве препаратов могут быть назначены противовоспалительные, обезболивающие. В индивидуальном порядке разрабатывается комплекс упражнений, назначается лечебные массаж. Все это поможет замедлить прогрессирование заболевания.

Запишитесь на примем ЛДЦ Миленарис в Иваново, чтобы вовремя диагностировать болезнь и получить схему эффективного лечения. Выберите подходящий вам день и время – позвоните нам для записи. Никаких очередей и длительного ожидания. Мы поможем вам вернуть здоровье и хорошее самочувствие.

Посмотреть еще: Массаж при радикулите Массаж при остеохондрозе

Лечебная физкультура как компонент физической абилитации при болезни Шарко–Мари–Тута | Шнайдер

1. Попелянский Я.Ю. Болезни периферической нервной системы. Руководство для врачей. М.: МЕДпресс-информ, 2009.

2. Вельтищев Ю.Е. Наследственные болезни нервной системы. М.: Медицина, 1998; с. 301–327.

3. Глущенко Е.В. Клинико-генетическая характеристика наследственной нейропатии Шарко–Мари–Тута (на примере Красноярского края): Автореф. дис. … канд. мед. наук. Красноярск, 2011.

4. Левин О.С. Полинейропатии. Клиническое руководство. М.: МИА, 2005; с. 358–383.

5. Гончарова С.И., Шнайдер Н.А. Наследственная невропатия Шарко–Мари–Тута: возможности нефармакологического лечения. Физиотерапия, бальнеология и реабилитация 2013;6:13–9.

6. Шнайдер Н.

А. Абилитация людей, страдающих наследственной нейропатией Шарко–Мари–Тута. Avaible at: http://klinika.krasgmu.ru/main.php 12/10/2012.

7. Bier D. Habilitation therapy for Alzheimer`s and dementia care. Avaible at: http://psychcentral.com 29/09/2013.

8. Епифанов В. А. Медицинская реабилитация. Руководство для врачей. М.: МЕД-пресс-информ, 2005.

9. Шнайдер Н.А., Гончарова С.И. Физиотерапия болезни Шарко–Мари–Тута. Нервно-мышечные болезни 2013;4:18–23.

10. Van Der Dolder P. Physiotherapy and CMT. 2008; Vol. 6: 30–33. Avaible at: http:// www.cmtausa.org./journal/07/2011.

11. Oatis С. Physical therapy and rehabilitation of the CMT patient. Conservative management of the functional manifestations of Charcot–Marie–Tooth disease. CMT Facts I. Special report 1993;2/1:7–10. Avaible at: http://www.cmtausa.org./ journal /2011/07.

12. Grandis M., Shy M.E. Current Therapy for CMT. CMT Facts VI. Special Report. 2008;6:28–30. Avaible at: http://www.cmtausa.org./journal/2011/07.

13. Young Р., De Jonghe Р., Stögbauer F., Butterfass-Bahloul T. Treatment for Charcot– Marie–Tooth disease. Cochrane Database Syst Rev 2008 Jan 23;(1):CD006052.

14. Коган О.Г., Найдин В.Л. Медицинская реабилитация в неврологии и нейрохирургии. Руководство для врачей. М.: Медицина, 1998; с. 302.

15. Петров К. Б., Иванчин Д. М. Медицинская гимнастика при парезах стопы. Avaible at: www.medcentre.com.ua/2012.

16. Шнайдер Н.А., Глущенко Е.В., Бахтина Е.А. Что такое болезнь Шарко-Мари–Тута? Методическое пособие для людей с болезнью Шарко–Мари– Тута. Красно ярск, 2009; с. 12.

17. Impairment & disability profiles of neuromuscular diseases: hereditary motor sensory neuropathy. The Department of Physical Medicine and Rehabilitation at the University of California, Davis. CMT Facts II. A CMTA Special Report 1995;2/1:22–3. Avaible at: http://www.cmtausa.org./ journal /2011/07.

18. Ямщикова Н.А. Лечебная физкультура при невральной амиотрофии. Avaible at: http://www.fizkultura-vsem.ru/2012.

19. Eagle М. Physiotherapy for neuromuscular disorders. Recent standards in diagnosis, Treatment and medical care for some rare neuromuscular diseases. Proceedings of the International scientific-practical conference. May 21–23, 2009. Kharkiv, Ukraine. С. 15–16.

20. Dufek J.S., Neumann E.S., Hawkins M.C., O`Toole В. Functional and dynamic response characteristics of a custom composite ankle foot orthoses for Charcot–Marie–Tooth patients. Avaible at: http://www.gaitposture.com 19/08/2013.

21. El Mhandi L., Pichot V., Calmels P. et al. Exercise training improves autonomic profiles in patients with Charcot–Marie–Tooth disease. Muscle Nerve 2011;44(5):732–6.

22. Chetlin R.D. Exercise and activity training for patients with CMT: Application of the exercise is medicine model. National CMT Resource Center. Avaible at: http://help4cmt.com 11/30/2011.

Лечение атрофия мышц в Москве. Клиника «Ист Клиник». Атрофия мышц конечностей

Как перестать ходить по врачам и аптекам и получить реальную помощь?

Экспертный уровень специалистов — у нас консультируют врачи с опытом более 25 лет.
Командное мнение — врачи нескольких специальностей сотрудничают между собой для достижения лучшего результата.
Консультация длится столько, сколько надо — чтобы детально разобраться в ситуации.

Запишитесь на первичный приём и узнаете:

Какова причина вашего заболевания, точный диагноз и стадия процесса.
Что вам подходит для лечения, а какие процедуры противопоказаны.
Что делать дома — упражнения, питание и многое другое.
А также сразу пройдите первый лечебную процедуру.

В зависимости от стадии заболевания мы выбираем один или несколько методов лечения:

Остеопатия

Мягкая техника работы с позвоночником, суставами, мышцами, связками, внутренними органами. Устраняет болевой синдром, запускает процесс самовосстановления.

Лечебный массаж, остеопатия, мануальная терапия

Помогает костям и суставам занять правильное физиологичное положение, снимает боли и спазмы, расслабляет мышцы.

Иглоукалывание

Работа по биологически активным точкам. Действует на пораженную область и организм в целом. Устраняет причину болезни и убирает симптомы.

Кроме того по показаниям применяются: тейпирование, фармакопунктура, стельки ФормТотикс, ЛФК с инструктором и другие методы. Выбор процедур зависит от текущего состояния, в комплексе они действуют быстрее и дают более стойкий результат.

прием остеопата

Атрофия мышц

С чем связана спинальная атрофия и мышц ног, лица, руки, спины, бедра, жевательной, ягодичной, сердечной мышцы причины симптомы. Лечение. Симптомы. Как восстановить. У ребенка и взрослого. Заболевание.

Для атрофии мышц характерно постепенное развитие. В начале уменьшается объем мышечной массы, далее идет процесс перерождения мышечных волокон: они становятся очень тонкими, а в некоторых ситуациях их количество начинает сокращаться до полного исчезновения. Различают первичную атрофию мышц, так называемую, простую, и вторичную (второе название неврогенная).

С развитием в организме человека атрофии мышц мышечная ткань начинает деформироваться, уменьшаться в размерах. Она замещается на соединительную ткань, которая не предназначена для того, чтобы выполнять двигательную функцию. Больной начинает терять мышечную силу, его мышечный тонус снижается. От этого страдает двигательная активность: она либо сильно ограничена, либо полностью пропадает.

Атрофия жевательных мышц ног, лица, симптомы, причины. Атрофия мышц бедра у ребенка. Заболевание.

Причина атрофии кроется в травме нервных стволов или в инфекционных процессах, затрагивающих двигательные клетки спинного мозга, таких как полиомиелит и ему подобны заболевания.

В редких случаях данная патология связана с наследственностью,во время которой идет медленное поражение дистальных отделов конечностей. Доктора уверят, что характер этого процесса — доброкачественный.

Этапы лечения

На выбор метода лечения существенное влияние оказывает несколько факторов, среди которых возрастная категория пациента и в какой форме протекает заболевание. Большое внимание уделяют лечению заболевания, из-за которого развилась мышечная атрофия. Лечение основано на приеме медикаментозных препаратов, прохождении назначенных физиопроцедур, применении лечебного массажа, электролечения, гимнастики. При выполнении всех рекомендаций в большинстве случаев удается сохранить утрачиваемую двигательную способность и притормозить развитие атрофии мышц.

Интересное

дорсалгия грудного отдела

полиартроз симптомы и лечение

бурсит плечевого сустава симптомы и лечение

Анализы на коронавирус

Лечение нейропатии в Поликлинике Белгорода

Нейропатией называют заболевание нерва, поражающего спинной мозг. Нейропатия делится на: сенсорную и моторную.

При моторной нейропатии пациенты ощущают повышенную слабость, замедление рефлекторной деятельности, атрофирование мышц.

При сенсорной нейропатии больные теряют ощущение движения. Они перестают воспринимать боль, температуру, у них нарушается координация движений.

Причины проявления заболевания

Причинами появления данного недуга могут быть:

артрит;
сахарный диабет;
печёночная или почечная недостаточность;
опухоли.

Классификация заболевания

По классификации нейропатия делится на:

алкогольную;
ишемическую;
диабетическую;
посттравматическую.

Лечение нейропатии в Белгороде

Лечение нейропатиив в Белгороде начинается с осмотра пациента и сдачи анализов. Основные меры лечения направлены на устранение причин заболевания. Как правило, лечение данного недуга проходит успешно. Для этого специалисты назначают: витаминную терапию, лечат новообразования, эндокринные заболевания, сахарный диабет. То есть, лечат основные причины проявления нейропатии. Если же нейропатия связанна с наследственностью, то здесь применяется патогенетическая терапия.

Приступая к лечению нейропатии в Белгороде, врач внимательно изучает историю болезни пациента. Именно это помогает на приеме врачу неврологу в постановке точного диагноза. Если вы хотите избавиться от болезни раз и навсегда, обращайтесь в нашу частную поликлинику. Мы гарантируем своим пациентам индивидуальный подход, эффективные методы лечения и высокий сервис обслуживания. В нашей поликлинике в Белгороде имеется всё необходимое ля быстрой диагностики заболеваний. У нас имеется современное оборудование, высококвалифицированные специалисты с большим стажем работы. Ни в коем случае не занимайтесь самолечением. Это только усугубит ситуацию.

Как развивается атрофия мышечной ткани при сахарном диабете и ожирении: исследование Nature Metabolism | Новости

В работе, опубликованной сотрудниками университета Монаша, раскрываются новые особенности метаболизма печени и нарушений, связанных с ожирением и сахарным диабетом 2 типа, которые приводят к повышению уровня глюкозы и атрофии мышечной ткани (саркопении). Работа опубликована в журнале Nature Metabolism.

Данные были получены как при помощи экспериментальных работ в лаборатории, так и на основании проведенных клинических испытаний. Коллаборация ученых определила, что метаболизм печени, а точнее – аминокислоты аланина, изменяется у людей с сахарным диабетом 2 типа и ожирением.

При помощи таргетного сайленсинга ферментов (аланинаминотрансферазы, АЛТ), ответственных за катаболизм аланина в клетках печени, возможны обратные изменения уровня сахара и мышечной массы путем белкового синтеза. Механизм, лежащий в основе связи между измененным метаболизмом печени и силой и размерами мышц, опосредован повышенным уровнем таких гормонов как кортизол и глюкагон. Они усиливают взаимодействие между аминокислотами, печенью и скелетными мышцами, приводя к саркопении.

«На фоне метаболической дисфункции и связанных с ней осложнений, из вида зачастую упускается ожирение, также вносящее весомый вклад в развитие мышечной атрофии. Эти процессы напрямую влияют на качество жизни и смертность и являются социально-экономическим бременем для здравоохранения. Тот факт, что мышечная атрофия и сахарный диабет были связаны, известно уже давно, но только сейчас стало появляться понимание как это происходит», – комментирует работу один из ведущих авторов исследования, доктор Роуз. «Нами было показано, что печень является критически важным элементом в метаболизме белков».

Источник: http://dx.doi.org/10.1038/s42255-021-00369-9 // https://www.nature.com/articles/s42255-021-00369-9

Лечение спинальной мышечной атрофии в Германии, клиника Вивантес

Генетика и неврология – одни из наиболее сложных отраслей медицины. Заболевания, относящиеся одновременно к обеим отраслям, встречаются во врачебной практике относительно редко, а их лечение требует не только привлечения исключительно квалифицированных врачей, но также серьезной ресурсной базы.

Одним из таких заболеваний является спинальная мышечная атрофия (СМА) – патология, которая сопровождается тяжелыми деформациями и значительно снижающая качество жизни человека.

На базе клиники «Вивантес» лечение спинальной мышечной атрофии проводится специалистами высшей категории. Мы проводим исследования с применением новейшего оборудования экспертного класса для всесторонней диагностики этого заболевания. Лечение патологического процесса осуществляется согласно инновационным методикам медикаментозной терапии, в тяжелых случаях проводятся ортопедические операции различной степени сложности. Хирургическим путем также устраняются сопутствующие патологии СМА.

Что такое спинальная мышечная атрофия

Спинальная мышечная атрофия (спинальная амиотрофия или СМА) – патологический процесс генетической природы, обусловленный дегенеративными нарушениями, которые затрагивают моторные нейроны спинного мозга и ствола спинного мозга. Данное заболевание относится к разряду врожденных и считается одной из основных причин смертности среди детей до 5 лет.

Спинальная амиотрофия – редкая патология, согласно статистическим данным, она регистрируется примерно 1 раз на 6000-10000 случаев. Механизм возникновения болезни обусловлен дегенеративными нарушениями в передних рогах спинного мозга. В результате этого происходят нарушения иннервации и нейротрофики мышечных структур спины. Это приводит к атрофии тканей мышечного корсета, что влечет за собой возникновение тяжелых деформаций.

Как было сказано ранее, спинальная мышечная атрофия – врожденная патология, в большинстве случаев она проявляется у детей младенческого возраста. Но в некоторых случаях заболевание дебютирует во взрослом возрасте, при этом отмечается менее стремительное прогрессирование и более легкое течение. Однако при отсутствии адекватного лечения развитие болезни приводит к тяжелым последствиям и инвалидизации независимо от того, в каком возрасте она проявилась.

Симптомы и диагностика спинальной мышечной атрофии

Клиническая картина спинальной мышечной атрофии варьируется в зависимости о того, в каком возрасте дебютировала болезнь. Наиболее тяжелая симптоматика развивается у младенцев, чем и обусловлена высокая вероятность летального исхода.

Особенности клинической картины спинальной амиотрофии у младенцев:

заметное отставание в развитии двигательной активности;
ребенок не пытается перевернуться в положенное время;
минимальная активность верхних конечностей;
в дальнейшем ребенок не садится и не ползает в положенное согласно нормам развития время;
отмечается значительное отставание в развитии мелкой моторики;
в наиболее тяжелых случаях отмечается атрофия мускулатуры, ответственной за сосание, глотание, дыхание.

Возникновение патологического процесса во взрослом возрасте протекает с более легкой симптоматикой:

атрофия начинается с мышечных структур стоп и голени, постепенно поднимаясь;
большинство пациентов отмечают выраженную слабость в ногах, систематические судороги;
возникает тремор различной степени интенсивности, а также фасцикуляции;
затем происходит атрофия мышечных структур туловища, верхние конечности поражаются в последнюю очередь;
наиболее тяжелым признаком становятся нарушения работы мышц, ответственных за дыхание.

Главная особенность спинальной мышечной атрофии заключается в том, что эта болезнь быстро приводит к инвалидизации, а состояние пациента постоянно ухудшается. В рамках диагностики врачи нашей клиники обращают внимание на любые тревожные признаки, проводят общий осмотр, сложную дифференциацию, составляют анамнез жизни.

Затем проводится ряд лабораторных и аппаратных исследований, в числе которых особенно актуальны следующие:

общеклинические анализы крови и мочи;
биохимия крови;
игольчатая электромиография;
биопсия мышечных тканей;
спирометрия;
генетические исследования.

Лечение спинальной мышечной атрофии

Тактика лечения в отношении каждого пациента составляется нашими специалистами индивидуально. При этом учитывают особенности течения и скорость прогрессирования заболевания, результаты диагностики, возраст и целый ряд других факторов. Для достижения приемлемых результатов лечение должно быть комплексным, совмещать не только медикаментозную терапию и хирургические вмешательства, но также ЛФК, массажи, респираторную поддержку.

Консервативное

Консервативная терапия спинальной амиотрофии направлена на поддержание пациента и замедление развития заболевания, ведь специфическое лечение отсутствует. В этих целях могут применяться препараты таких групп:

метаболические медикаменты для улучшения обменных процессов в организме, в частности мотонейронах и мышцах;
вальпроаты и агонисты бета-адренергических рецепторов для поддержания выживаемости моторных нейронов;
ингибиторы протонной помпы и прокинетики при поражении мускулатуры органов ЖКТ;
гормональные средства при развитии эндокринных осложнений.

Хирургическое

Методы хирургического лечения всецело зависят от особенностей прогрессирования болезни и возникших осложнений. Операции в нашей клинике проводятся одними из лучших хирургов Германии, предполагают применение высокотехнологичного оборудования. При скелетных деформациях наши специалисты выполняют сложные ортопедические вмешательства. При поражениях дыхательной системы наиболее частое вмешательство – трахеостомия.

Реабилитация

Реабилитация при диагностированной спинальной мышечной атрофии – это постоянный процесс, направленный на поддержание здоровья пациента. Наши врачи разрабатывают индивидуальные реабилитационные программы, включая в них массажные практики, дозированные занятия лечебной физкультурой, применяют методы для компенсации кислородной недостаточности.

Доктора

Инсульт и сосудистые заболевания головного мозга
Неврологическая реабилитация
Рассеянный склероз
Нейроиммунология
Нейроинтенсивная терапия

Эпилепсия
Дифференциальная диагностика неэпилептических пароксизмов
Длительный ЭЭГ — видеомониторинг
Медицинская и немедицинская помощь при пароксизмах и осложнениях, связанных с эпилепсией
Член Британской Медицинской Ассоциации
Инструктор и член Европейской Академии по изучению Эпилепсии (EUREPA)
Член Комиссии по психобиологии и Международной Лиги по борьбе с Эпилепсией (ILAE)
Психоорганический синдром, Всемирная Федерация Обществ Биологической Психиатрии (WFSBP)
Видеоконсультация

Признанный международный эксперт в области болезни Паркинсона, дистонии и тремор
Нейромускулярные заболевания
Рассеянный склероз
Лечение с использованием бутолотоксина (дистония, спастика)
Лечение глубокой стимуляцией мозга
Автор более 70 научных публикаций, явялется членом международных экспертных советов

Всемирно признанный специалист в области инсульта, заболеваний периферической нервной системы и клинической электрофизиологии
Автор свыше 40 оригинальных публикаций
Совет директоров Берлинского сообщества по предотвращению инсульта (BSA)
Член совета директоров Берлинского центра исследований инсульта (CSB)

Гендерная медицина
Психоонкология
Биполярные аффективные расстройства

Неврологическая реабилитация после инсульта, полученных черепно-мозговых травм и повреждений спинного мозга
Реабилитационная терапия при болезни Паркинсона и дистонии
Ботулинотерапия
Лечение спастичности
Неврологическая реабилитация с помощью интратекальной баклофеновой терапии и глубокой мозговой стимуляции
Автор более 90 научных публикаций, член нескольких экспертных комиссий

Синдром менеджера

Лечение синдрома менеджера — «сидячего» образа жизни — в Коломне.

Сидячий образ жизни или гиподинамия.

В двадцать первом веке всё больше людей проводит основную часть жизни в сидячем положении. Офисная работа, время в пробке, в свободное время нахождение перед телевизором или компьютером. Нарушения в работе сердечнососудистой системы, боли в суставах, ожирение и многие другие болезни связаны именно с сидячим образом жизни. В последствии это приводит к развитию гиподинамии.

Гиподинамия (гипокинезия) — это длительное ограничение двигательной активности, в частности, без нагрузки на нижние конечности (ходьба, бег, прыжки и пр.). Заболевание наблюдается у людей с длительным постельным режимом, у надолго прервавших тренировки спортсменов (по причине болезни, травмы), у космонавтов во время полётов, у инвалидов (после ампутации нижних конечностей, ДЦП, параличей и пр.) и у людей, ведущих малоподвижный образ жизни (офисные работники и др.).

Вследствие малоподвижности нарушается деятельность многих органов и их систем, страдает крово- и лимфообращение, появляются сбои в работе обменных процессов и т.п. Это влечёт за собой детренированность и нарушения в функциональных системах, гомеостазе.
Гипокинезия уменьшает поток нервных импульсов на вегетативные функции большинства органов и систем. Понижается венозное давление, мышцы ослабевают, ухудшается обмен веществ, что влечёт за собой большие изменения в течении восстановительных процессов. Ухудшаются главные параметры работы мышц: сократимость, способность поддерживать длительную активность, ограничивается объем движений в суставах и пр. Ограничение движения тормозит процессы регенерации тканей, ухудшает снабжение тканей кислородом, ведёт к изменениям в сердечной мышце и атрофии мышц нижних конечностей в послеоперационном периоде и при некоторых заболеваниях у пациентов, лечившихся стационарно. По данным исследований доказано, что нет такого органа или системы, работа которых не ухудшалась бы при ограничении физической активности.

Главным условием реабилитации на начальном этапе является постепенность введения нагрузок. Нагрузки подбираются строго индивидуально и должны соответствовать функциональному состоянию организма, полу и возрасту пациента. В последствии под наблюдением врача и контролем инструкторов нагрузка постепенно увеличивается, меняется её темп, ритм, усилие и другие параметры. Данные мероприятия направлены на укрепление всего опорно-двигательного аппарата, улучшение кровообращения в мышцах и органах, улучшение психо-эмоционального состояния.

Важно понимать, что лучшая профилактика гиподинамии — это движение. Разнообразные физические нагрузки и упражнения способствуют укреплению мышечной системы, опорно-двигательного аппарата и всего организма в целом. Будут к месту пешие прогулки, бег, плавание, занятия в фитнес-зале, даже обычная ежедневная зарядка положительным образом скажется на вашем состоянии.

Мышечная атрофия: причины, симптомы и лечение

Термин «мышечная атрофия» относится к потере мышечной ткани. Атрофированные мышцы кажутся меньше нормальных. Отсутствие физической активности из-за травмы или болезни, плохого питания, генетики и определенных заболеваний может способствовать атрофии мышц.

Атрофия мышц может возникнуть после длительного бездействия. Если мышца не получает никакой пользы, тело в конечном итоге разрушает ее, чтобы сохранить энергию.

Атрофия мышц, развивающаяся из-за бездействия, может возникнуть, если человек остается неподвижным, пока он выздоравливает после болезни или травмы.Регулярные упражнения и физиотерапия могут обратить вспять эту форму мышечной атрофии.

Люди могут лечить мышечную атрофию, изменив образ жизни, попробовав физиотерапию или сделав операцию.

В этой статье мы рассмотрим некоторые другие причины, симптомы и методы лечения атрофии мышц.

Многие факторы могут вызвать атрофию мышц, в том числе:

Плохое питание

Плохое питание может вызвать множество заболеваний, включая атрофию мышц.

В частности, Международный фонд остеопороза предупреждает, что диета с низким содержанием постного белка, фруктов и овощей может привести к снижению мышечной массы.

Атрофия мышц, связанная с неправильным питанием, может развиться в результате заболеваний, которые ухудшают способность организма усваивать питательные вещества, например:

Кахексия — это сложное метаболическое состояние, которое вызывает сильную потерю веса и атрофию мышц. Кахексия может развиваться как симптом другого основного заболевания, такого как рак, ВИЧ или рассеянный склероз (РС).

Люди с кахексией могут испытывать значительную потерю аппетита или непреднамеренную потерю веса, несмотря на потребление большого количества калорий.

Возраст

С возрастом в организме человека вырабатывается меньше белков, способствующих росту мышц. Это сокращение доступного белка вызывает сокращение мышечных клеток, что приводит к состоянию, называемому саркопенией.

Согласно отчету Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), саркопения поражает до трети людей в возрасте 60 лет и старше.

Помимо снижения мышечной массы, саркопения может вызывать следующие симптомы:

слабость или хрупкость
плохой баланс
трудности при движении
снижение выносливости

потеря мышечной массы может быть неизбежным результатом естественного процесс старения. Однако это может увеличить риск травм и негативно повлиять на общее качество жизни человека.

Генетика

Спинальная мышечная атрофия (СМА) — это генетическое заболевание, которое вызывает потерю двигательных нервных клеток и мышечную атрофию.

Существует несколько различных типов SMA, которые попадают в следующие категории:

SMA, сцепленная с хромосомой 5 : Эти типы SMA возникают из-за мутации в генах SMN1 на хромосоме 5. Мутации приводят к дефицит белка выживания мотонейрона. СМА обычно развивается в детстве, но может развиться в любой момент жизни.
SMA не связана с хромосомой 5

Мышечная дистрофия относится к группе прогрессирующих состояний, которые вызывают потерю мышечной массы и слабость.

Мышечная дистрофия возникает, когда один из генов, участвующих в производстве белка, мутирует. Человек может унаследовать генетические мутации, но многие из них возникают естественным образом по мере развития эмбриона.

Медицинские условия

Поделиться на PinterestАтрофированные мышцы меньше здоровых.
Изображение предоставлено: OpenStax, 2016.

Заболевания и хронические состояния, которые могут способствовать атрофии мышц, включают:

Боковой амиотрофический склероз (БАС) : БАС, также называемый болезнью Лу Герига, включает несколько типов, которые повреждают двигательные нервные клетки, которые повреждают двигательные нервные клетки. контролировать мышцы.
MS : Это хроническое заболевание возникает, когда иммунная система организма атакует центральную нервную систему, вызывая опасное воспаление нервных волокон.
Артрит : Артрит относится к воспалению суставов, которое вызывает боль и скованность. Артрит может серьезно ограничить подвижность человека, что может привести к неиспользованию мышц и атрофии.
Миозит : Термин «миозит» означает воспаление мышц. Это состояние вызывает мышечную слабость и боль.У людей может развиться миозит после вирусной инфекции или как побочный эффект аутоиммунного заболевания.
Полиомиелит : это инфекционное заболевание поражает нервную систему. Это вызывает симптомы гриппа и может привести к необратимому параличу.

Неврологические проблемы

Травма или состояние могут повредить нервы, контролирующие мышцы, что приведет к состоянию, называемому нейрогенной мышечной атрофией.

Когда это развивается, мышцы перестают сокращаться, потому что они больше не получают сигналы от нерва.

Симптомы мышечной атрофии сильно различаются в зависимости от причины и степени потери мышечной массы.

В дополнение к уменьшению мышечной массы симптомы мышечной атрофии включают:

, когда одна рука или нога заметно меньше других,
испытывает слабость в одной конечности или обычно
испытывает трудности с равновесием
остается неактивным в течение расширенный период

Методы лечения атрофии мышц различаются в зависимости от степени потери мышечной массы и наличия каких-либо сопутствующих заболеваний.

Лечение основного состояния, вызывающего атрофию мышц, может помочь замедлить прогрессирование потери мышц.

К лечению атрофии мышц относятся:

Физическая терапия

Поделиться на Pinterest Физическая терапия может помочь улучшить подвижность людей с атрофией мышц.

Физическая терапия включает выполнение определенных упражнений на растяжку и упражнения с целью предотвращения неподвижности. Физическая терапия предлагает следующие преимущества людям с атрофией мышц:

предотвращение неподвижности
увеличение мышечной силы
улучшение кровообращения
уменьшение спастичности, вызывающей непрерывное сокращение мышц

Функциональная электрическая стимуляция

Функциональная электрическая стимуляция (FES ) — еще одно эффективное средство от мышечной атрофии.Он включает использование электрических импульсов для стимуляции сокращения пораженных мышц.

Во время FES обученный техник прикрепляет электроды к атрофированной конечности. Электроды пропускают электрический ток, который вызывает движение конечности.

Сфокусированная ультразвуковая терапия

Этот метод доставляет лучи ультразвуковой энергии к определенным участкам тела. Лучи стимулируют сокращение атрофированной мышечной ткани.

Эта новая технология находится в стадии разработки и еще не вошла в стадию клинических испытаний.

Хирургия

Хирургические процедуры могут улучшить функцию мышц у людей, атрофия которых связана с неврологическими состояниями, травмами или недоеданием.

Атрофия мышц, или истощение мышц, характеризуется значительным укорочением мышечных волокон и потерей общей мышечной массы.

Несколько факторов могут способствовать атрофии мышц, например:

длительное пребывание в неподвижности из-за болезни или травмы
возраст
недоедание
генетика
неврологические проблемы
определенные заболевания, такие как артрит, миозит , ALS и MS

Варианты лечения будут зависеть от каждого отдельного случая, но они могут включать физиотерапию, диетическое вмешательство или хирургическое вмешательство.

Атрофия мышц — обзор

22.2.3 Атрофия

Атрофия мышц может быть вызвана как физиологическими, так и болезненными состояниями. Исследования показали, что активация E3 ubiquitin ligases MuRF1 и MAFbx играет важную роль в атрофии мышц (Bodine et al., 2001; Gomes et al., 2001). Убиквитинлигазы Е3 являются важной частью протеасомного пути, который отвечает за деградацию белка в клетках. В клетках белки, предназначенные для деградации протеасом, маркируются убиквитинлигазами.Выбор субстрата для деградации белка зависит от убиквитинлигазы E3. Было показано, что MuRF1 и MAFbx воздействуют на специфические для мышц белки для деградации в различных условиях, включая неиспользование мышц, иммобилизацию, денервацию и лечение стероидами (McElhinny et al., 2002; Clarke et al., 2007; Tintignac et al., 2005; Lagirand -Cantaloube et al., 2008). MuRF1 и MAFbx регулируются факторами транскрипции FOXO (Sandri et al., 2004, 2006; Stitt et al., 2004). Активность FOXO регулируется сигнализацией инсулина и факторов роста.Исследования показали, что инсулин и IGF активируют передачу сигналов PI3K / AKT, что приводит к фосфорилированию FOXO (Biggs et al., 1999; Brunet et al., 1999, 2001; Kops et al. , 1999). Когда FOXO не фосфорилируется, он локализуется в ядрах и активирует нижестоящие мишени транскрипции, такие как MuRF1, MAFbx и другие гены, которые способствуют атрофии мышц. Когда он фосфорилируется, он исключается из ядра, поэтому транскрипционная активность FOXO подавляется, что снижает экспрессию MuRF1 и MAFbx.В дополнение к FOXO, активация передачи сигналов NFκB и p38 MAPK, активируемая воспалительными сигналами и окислительным стрессом, также, как было показано, активирует транскрипцию MuRF1 и / или MAFbx, способствуя атрофии мышц (Brunet et al., 2004; Cai et al., 2004 ; Mastrocola et al., 2008; Powers et al., 2007).

Сообщалось, что помимо протеасомной деградации белков, нерегулируемая активность аутофагии и активация каспазы-3 и кальпаинов также играют важную роль в атрофии скелетных мышц (Salazar et al., 2010; Эннс и Белкастро, 2006 г .; Милан и др., 2015; Nascimbeni et al., 2012). Аутофагия удаляет поврежденные или нежелательные органеллы и белки в клетках. Процесс включает координацию группы генов, связанных с аутофагией, которые кодируют белки, избирательно взаимодействующие с мишенями, образование аутофагосом, слияние с лизосомами и деградацию целевых органелл и белков. Несбалансированная активность аутофагии в клетках связана с истощением мышц и заболеваниями. В то время как базальный уровень активности аутофагии необходим для поддержания здоровья мышц, чрезмерная аутофагия вызывает мышечное истощение.FOXO3 индуцирует экспрессию ряда генов аутофагии, участвующих в различных стадиях процесса, включая LC3b, Gabarapl1, Pi3kIII, Ulk2, Atg12l, Beclin1, Atg4b и Bnip3 (Zhao et al., 2007; Mammucari et al., 2007) . Кроме того, предыдущие исследования показали, что FOXO активирует аутофагию в дополнение к деградации протеасом, которая включает митофагию, специализированную форму аутофагии (Milan et al., 2015; Zhao et al., 2008). Аутофагия в вышедших из употребления скелетных мышцах также может быть активирована с помощью передачи сигналов p38 MAPK (McClung et al. , 2010).

Увеличение количества определенных циркулирующих сигнальных молекул, таких как воспалительные цитокины (например, TNFα, IL1β и IL6), TGFβ и стероиды, может активировать молекулярные пути, которые вызывают атрофию мышц (Bruunsgaard and Pedersen, 2003; Schakman et al., 2012; Spate и Schulze, 2004; Watson et al., 2012; Narola et al., 2013). Также было показано, что оксидативный стресс способствует мышечной атрофии. Было показано, что оба активируют передачу сигналов NFκB и / или MAPK, которые уменьшают дифференцировку миобластов, вызывают апоптоз и увеличивают деградацию белка (Powers et al., 2011; Archuleta et al., 2009; Langen et al., 2012; Хантер и др., 2002; Лу и др., 2012). Кроме того, было показано, что IL6 активирует STAT3 и способствует развитию раковой кахексии и саркопении (Budui et al., 2015; Bonetto et al., 2012; Gilabert et al., 2014). Было показано, что помимо воспалительных цитокинов, передача сигналов TGFβ способствует мышечной атрофии (Narola et al., 2013; Mendias et al., 2012). Было показано, что и TGFβ1, и миостатин активируют smad2 / 3 и приводят к истощению мышц. Мы также недавно сообщили о новом взаимодействии между передачей сигналов TGFβ1 и STAT3, которое способствует более серьезному истощению мышц в условной мышечной модели TGFβ1 на мышах (Guadagnin et al., 2015).

Границы | Атрофия мышц из-за повреждения нервов сопровождается повышенным уровнем синтеза миофибриллярных белков

Введение

Скелетная мышца — самый большой орган человеческого тела, составляющий не менее 40% его массы и содержащий 50–75% всех белков организма (Frontera and Ochala, 2015). Это имеет решающее значение для здоровья и передвижения, а недостаток мышечной массы и силы связан с серьезным снижением независимости, качества жизни и продолжительности жизни (Metter et al., 2002; Wannamethee et al., 2007). Многие клинические состояния сопровождаются потерей мышечной массы, например, рак, ХОБЛ или сердечная недостаточность (Rosenberg, 1997; Al-Majid and McCarthy, 2001; Marquis et al. , 2002; Thomas, 2007). В настоящее время не существует медикаментозного лечения мышечной атрофии, при этом упражнения и обильное потребление белка являются единственными добросовестными вмешательствами для замедления мышечной потери (Sepulveda et al., 2015; Garber, 2016). Однако бывают ситуации с потерей мышечной массы, когда физическая активность недопустима.Например, у пациентов с переломами, у пациентов в критическом состоянии или у пациентов с повреждением нервов. Повреждение периферических нервов — часто встречающееся клиническое состояние, которое может быть вызвано болезнью или травмой (Dyck, 2005). Распространенной моделью для изучения повреждения периферического нерва является хроническое повреждение нерва сужением (Bennett and Xie, 1988). Хроническое сужение нерва сопровождается изнурительными симптомами, такими как невропатическая боль, нарушение двигательной функции и атрофия скелетных мышц (Bennett and Xie, 1988).Несмотря на то, что функция нервов может восстановиться, это часто переживается ухудшающимся воздействием на мышечную ткань. Хотя хроническое сужение нерва хорошо изучено в отношении его последствий для боли у животных, очень мало известно о физиологии мышечного истощения.

Мышечная масса определяется балансом между синтезом мышечного белка (MPS) и распадом мышечного белка (MPB). Любая сторона баланса может быть нарушена. Следовательно, предполагается, что большинство мышечных атрофий демонстрируют комбинацию снижения MPS и увеличения MPB (McKinnell and Rudnicki, 2004).Тем не менее, индивидуальный вклад снижения MPS может различаться для разных типов атрофий. Например, при атрофии неиспользования у людей снижение показателей МПС, по-видимому, является преобладающей причиной снижения мышечной массы (Wall et al., 2013a, b, 2016). Точно так же сообщалось о снижении MPS при голодании, саркопении, кахексии и других состояниях мышечной атрофии, что указывает на потенциальную пользу вмешательств, которые увеличивают MPS (Emery et al., 1984; Yarasheski et al. , 1993; Hector et al., 2018).При атрофии, вызванной повреждением нервов, ранние исследования предполагали различные эффекты денервации на MPS. В зависимости от момента времени у очень молодых крыс после перерезки нерва было обнаружено как снижение, так и кратковременное повышение показателей МПС (Goldspink, 1976, 1978; Goldspink et al., 1983). Неизвестно, как хроническое сужение нервов у взрослых животных влияет на показатели MPS. Кроме того, предыдущие исследования, в которых использовалось мечение стабильных изотопов с использованием метода непрерывной инфузии с затоплением или примированной дозой, были ограничены периодом оценки MPS в несколько часов, что уменьшало их способность прогнозировать абсолютные изменения мышечной массы (Mitchell et al., 2014; Reid et al., 2014). Однако повторное появление оксида дейтерия (D ₂ O) в качестве средства изучения интегрированного MPS in vivo в течение нескольких дней или недель предлагает привлекательное решение этой проблемы (Busch et al., 2006; Wilkinson et al. ., 2014; Дамас и др., 2016).

Поэтому мы решили исследовать влияние хронического сужения нерва на МПС. Мы объединили долгосрочные эксперименты с D ₂ O-опосредованным индикатором на взрослых крысах с абсолютными изменениями мышечной массы, иммуногистохимическим анализом и данными экспрессии белка.Мы предположили, что сужение нерва приведет к снижению показателей MPS. Однако мы обнаружили, что, несмотря на значительную потерю мышечной массы, атрофия, вызванная повреждением нервов, сопровождается хронически повышенной, а не сниженной скоростью синтеза миофибриллярного белка (MPS).

Материалы и методы

Этическое одобрение и эксперименты на животных

Эксперименты на животных были одобрены местными властями (Landesamt für Gesundheit und Soziales, Берлин, Германия) под номером G 0083/15 и проводились в отделении по уходу за животными Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюка (MDC, Берлин).

Модель повреждения нервов

Десять крыс-самцов Sprague-Dawley [Crl: CD (SD), Charles River, Sulzfeld, Germany] в возрасте 20–21 недель содержались в индивидуальных клетках. Животные получали корм из 20 г корма (ssniff Spezialdiäten GmbH, Soest, Германия) (дополнительный рисунок 1), эквивалентный 79 ккал ^* день ^-1 для замедления обычно происходящего набора веса. Повреждение нерва было вызвано хроническим сужением седалищного нерва (Sommer, 2013). Крыс анестезировали путем ингаляции изофлураном (~ 2.5%) и лечили инъекцией 4–5 мг карпрофена ^* кг ^-1 массы тела для уменьшения послеоперационной боли. Был сделан разрез вдоль бедренной кости, и латеральная широкая мышца бедра была отсоединена от двуглавой мышцы бедра тупым рассечением. Седалищный нерв обнажали выше точки трифуркации, и повреждение сужения было вызвано имплантацией манжеты вокруг нерва. Для дальнейшего уменьшения послеоперационной боли животные получали метамизол в дозе 100 мг ^* кг ^-1.В течение последних 2 недель животных дважды в неделю подвергали электростимуляции для поддержания повреждения нерва и ухудшения восстановления, как было описано ранее (Baptista et al., 2008; Gigo-Benato et al., 2010). Животных вскрывали через 4 недели после операции, в возрасте от 24 до 25 недель. В голодном состоянии животных помещали под глубокую анестезию путем ингаляции изофлурана (~ 3,5%) и собирали TA и длинных разгибателей пальцев (EDL). Мышцы быстро взвешивали и разрезали пополам, причем одну часть немедленно замораживали в жидком азоте, а другую часть погружали в трагакантовую камедь для гистологического анализа и замораживали в изопентане.

D

₂ O Протокол маркировки
Мы использовали протокол маркировки, подходящий для обнаружения обогащения дейтерия (² H) аланином миофибриллярной белковой фракции скелетных мышц с помощью ГХ-МС, аналогичный тому, который был опубликован ранее (Busch et al., 2006; Gasier et al. , 2009). Вкратце, через 2 недели после операции животным внутрибрюшинно вводили 0,014 мл ^* г ^-1 массы тела D ₂ O (99,8% + Atom D, Euriso-Top GmbH Saarbrücken) и 0. 9% NaCl. Эта инъекция праймировала животных и повышала уровень воды в их организме примерно до 2,5% D ₂ O. Для поддержания указанной концентрации крысы получали питьевую воду с 4% -ным обогащением ² H ₂ O.
Экстракция миофибриллярного белка
Выделение миофибриллярного белка выполняли, как описано ранее (Burd et al., 2012). Вкратце, 80–120 мг образца мышечной ткани крысиного ТА ( n = 10) взвешивали в пробирке Эппендорфа и хранили на льду.Стандартный буферный раствор добавляли к каждому образцу в количестве 10 мкл ^* мг ^-1 и мышечную ткань тщательно гомогенизировали. Ножницы использовали для измельчения ткани перед последующей гомогенизацией пластиковыми пестиками. Чтобы фракционировать осадок, богатый миофибриллярными и другими структурными белками, образец центрифугировали при 700 г в течение 10 минут при 4 ° C. Оставшийся осадок дважды промывали буфером и dH ₂ O, супернатант отбрасывали и к осадку добавляли 1 мл 0,3 NaOH для дальнейшей солюбилизации миофибриллярных белков и выделения их из коллагена.Образцы нагревали при 50 ° C в течение 30 мин. Затем образец центрифугировали при 10000 г в течение 5 минут при 4 ° C и супернатант, содержащий миофибриллярный белок, переносили в 4 мл стеклянные флаконы с завинчивающейся крышкой. В каждую стеклянную пробирку добавляли один миллилитр 1M PCA для денатурации оставшихся белков. После центрифугирования супернатант удаляли и осадок дважды промывали 500 мкл 70% EtOH. После удаления EtOH добавляли 1,5 мл 6M HCl для гидролиза образцов в течение ночи при 110 ° C.На следующий день образцы помещали в нагревательный блок (120 ° C) и сушили в атмосфере азота. Для дальнейшей очистки аминокислот образцы перед дериватизацией пропускали через обменную смолу Dowex (смола AG 50W-X8, Bio-Rad). После очистки стеклянные флаконы осторожно встряхивали и помещали в пар азота для сушки перед дериватизацией. Затем образцы, содержащие свободные аминокислоты фракции миофибриллярного белка, были преобразованы в их производные трет-бутилдиметилсилила (TBDMS) путем добавления к образцу 50 мкл N-трет-бутилдиметилсилил-N-метилтрифторацетамида (MTBSTFA) и 50 мкл ацетонитрила. .Затем каждый образец инкубировали в течение 1 ч при 70 ° C. Затем образец переносили во флаконы с хромаколовым колпачком на 2 мл (Thermo Fisher Scientific, Шверте, Германия), подходящие для инъекции методом ГХ-МС.
Экстракция белков плазмы
Для осаждения белков плазмы 40 мкл хлорной кислоты (20%) добавляли к 360 мкл образца плазмы. После встряхивания свободные аминокислоты отделяли от связанных с белком аминокислот центрифугированием (3500 об / мин, 20 мин, 4 ° C). Осадок собирали и трижды промывали 1 мл хлорной кислоты (2%) перед гидролизом в течение ночи, как описано выше.После гидролиза образцы очищали и обрабатывали для введения ГХ-МС, как описано выше. Значения немеченых образцов использовали в качестве базового контроля для обогащения ² H аланином, связанным с белками плазмы.
Обогащение свободного аланина в плазме
Образцы плазмы размораживали на льду и к образцу добавляли сухую 5-сульфосалициловую кислоту для депротеинизации, как описано ранее (Trommelen et al., 2016). После встряхивания образец вращали при 1000 г в течение 15 мин.Супернатант собирали, а затем очищали, обрабатывали и измеряли с помощью ГХ-МС, как описано в разделах выше.
Измерение методом ГХМС и анализ обогащения стабильными изотопами
Обогащение аланином определяли методом электронно-ионизационной газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС; Agilent 6890N GC / 5973N MSD) с использованием выбранного ионного мониторинга масс 232, 233, 234, 235 и 236 для их немеченого и меченого h3-аланина. . Мы применили стандартные кривые регрессии для оценки линейности масс-спектрометра и для контроля потери индикатора.
Иммуноблоттинг
Примерно 400 мкм образца вырезали из гистологического блока и гомогенизировали в стандартном лизирующем буфере с использованием пестика. Концентрации белка в образцах определяли с использованием набора для анализа бицинхониновой кислоты (BCA) (Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Германия). Требуемый объем 40 мкг белка на образец рассчитывали, разделяли на аликвоты и добавляли SDSPP (6 ×) и SDSPP в H ₂ O (1 ×) до общего объема 15 мкл. Для разделения белков в каждом образце использовали коммерческие гели SDS (Invitrogen NuPAGE Bis-Tris Gel, Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Германия) и электрофорез (130–200 В).Для переноса использовали технику полусухого блоттинга (45 мин при 18 В). Мембраны блокировали TBS-T (4% сухое молоко) в течение 1 ч при комнатной температуре. Затем мембраны инкубировали с первым антителом в TBS-T (4% сухого молока) или BSA в течение ночи (дополнительная фигура 9). На следующий день образцы промывали TBS-T и добавляли второе антитело на 60 мин при комнатной температуре. После отмывки для проявления полос использовали хемилюминесценцию (ECL). Уровни экспрессии интересующих белковых полос непосредственно анализировали с помощью Image Studio Lite (LI-Cor, Lincoln, NE, США).Загрузка и перенос белка контролировали с помощью окрашивания по Понсо (дополнительный рисунок 2).
Гистохимия и иммунофлуоресценция
Окрашивание АТФазы трихромом и толуидиновым синим по Гомори проводили в соответствии с установленным протоколом (Engel and Cunningham, 1963; Ogilvie and Feeback, 1990). Для распределения типов волокон было измерено столько волокон на срез, сколько четко различимо по окрашиванию толуидиновым синим. Для волокон типа 2 это было примерно 50 на слайд, для гораздо менее распространенных волокон типа 1 — примерно 10.
Для иммунофлуоресцентного окрашивания свежесрезанные криосрезы оставляли на 1 час при комнатной температуре для высыхания, а затем фиксировали в 3,7% параформальдегиде. Затем срезы промывали и блокировали 3% BSA / PBS. После этого срезы инкубировали с антителом против GLUT4 (дополнительная фигура 9), CT-3, -3 / 5; 1: 1000 в PBS (1% BSA) в течение 1 ч при комнатной температуре. Срезы инкубировали с биотином против кроличьего (1: 200) в PBS и стрептавидином-Cy3 (1: 200). Ядра визуализировали с помощью Hoechst (1: 1000 в PBS) перед размещением на предметных стеклах с помощью Aqua Mount (Thermo Fisher Scientific, Schwerte, Германия).
Изображения были получены с использованием конфокального микроскопа Zeiss LSM 700 (Zeiss, Йена, Германия) и соответствующего программного обеспечения производителя Zen 2012. Мозаичные изображения ТА были созданы с помощью микроскопа Leica DFC 420 (Leica Microsystems, Ветцлар, Германия). Количество волокон анализировали путем подсчета каждого волокна на участке.
Анализ состава тела
Состав тела измеряли с помощью анализатора ЯМР во временной области Minispec LF90 II (6,5 мГц, Bruker Optics, США).Крыс помещали в ограничительную трубку и вставляли в прибор, который измерял массу жира, массу без жира и содержание жидкости в животном.
Расчет скорости фракционного синтеза
Скорость синтеза миофибриллярного белка
рассчитывалась с использованием метода предшественник-продукт (Wall et al., 2013b).
FSR (% * d − 1) = (ΔMPEmyo / (ΔMPEplasma * t)) * 100
, где FSR — скорость фракционного синтеза миофибриллярных белков, ΔMPE _myo — изменение обогащения ² H аланином, связанным с мышечным белком, ΔMPE _плазмы — изменение обогащения ² H аланином, обнаруженное в плазме и t — время.
Статистика

Статистические тесты применялись в зависимости от количества выборки и группы. Данные представлены в виде точечной диаграммы разброса с линией, указывающей среднее значение, среднее значение ± стандартное отклонение, или плавающих столбцов (от минимального до максимального значения) с линией, обозначающей среднее значение. После проверки нормальности данных применяли тест Стьюдента t или ANOVA с апостериорным тестом Тьюки в зависимости от количества групп. p — Значения ниже 0.05 были признаны значительными.

Результаты

Повреждение нерва вызывает значительную потерю мышц

Мы индуцировали повреждение седалищного нерва у здоровых самцов крыс SD. Мы наблюдали полностью развитый фенотип мышечной атрофии через 28 дней после операции (Рисунки 1A – D). Сразу после операции у животных наблюдались признаки снижения иннервации пораженной задней конечности, как и ожидалось после повреждения периферического нерва (Gigo-Benato et al., 2010). У животных не было симптомов снижения бдительности или повседневной активности.Мышцы, иннервируемые седалищным нервом, потеряли значительную массу: через 28 дней масса ТА уменьшилась на 66%, с 946 до 350 мг (Рисунок 1B), EDL на 50% с 264 до 132 мг (Рисунок 1C). В районе м. soleus (SOL) потеря массы была менее выраженной. Масса мышц снизилась с 252 до 156 мг, что составляет примерно 38% потери мышечной массы (рис. 1D). Поскольку SOL почти полностью состоит из волокон типа 1 (Gregory et al., 2001), это может указывать на преобладающую атрофию волокон типа 2 в связи с неиспользованием, а не на нейрогенную атрофию.Мы проверили это с помощью гистологического анализа.

РИСУНОК 1. (A) Мозаичное изображение крысы tibialis anterior , окрашенной GLUT4. (B) Повреждение нерва вызывает значительную потерю мышечной массы на длине м. tibialis anterior (TA) ( n = 10), (C) m. длинный разгибатель пальцев (EDL) ( n = 10) и (D) m. soleus (SOL) ( n = 9). ^∗ п <0.05, ^∗∗ p <0,01, ^∗∗∗ p <0,001.

Атрофия волокон и ухудшение состава тела

Гистологический анализ на 28 день после начала повреждения нерва выявил признаки некротической миопатии с регенерирующими волокнами, волокнами с центрально расположенными ядрами, некротическими и атрофическими волокнами (рис. 2А). Диаметр Feret колеблется от 43–51 мкм в здоровых волокнах 1 типа и от 30–37 мкм в поврежденных волокнах 1 типа (рис. 2B).В волокнах типа 2а диаметр Ферета колеблется от 43–53 мкм в здоровой мышце и 28–47 мкм в поврежденной мышце (рис. 2В). Волокна типа 2b варьировались от 52 до 63 мкм в здоровой и от 29 до 43 мкм в поврежденной мышце (рис. 2В). В целом, повреждение нерва вызвало уменьшение диаметра волокна во всех трех типах волокон (рис. 2В). В нашем исследовании волокна типа 2b были затронуты больше всего, их диаметр уменьшился на 41% (± 13%) (рис. 2B). Когда волокна типа 2a и -b были сгруппированы, потеря диаметра волокна была больше, чем у волокон типа 1 (дополнительный рисунок 3).Это подтверждает, что потеря мышечной массы в основном происходит из-за атрофии волокон 2-го типа, и объясняет, почему SOL продемонстрировал наименьшее снижение мышечной массы, состоящий почти исключительно из волокон 1-го типа (Gregory et al., 2001). Подсчитывали общее количество волокон в полном поперечном сечении ТА от контрольной мышцы и мышцы с повреждением нерва. В здоровой мышце мы обнаружили 13980 ± 999 по сравнению с 13270 ± 652 волокнами в поврежденной мышце (рис. 2С). Эти данные указывают на то, что мышечная атрофия была вызвана потерей массы отдельных волокон, а не уменьшением общего количества волокон, и все это соответствовало мышечной атрофии, а не дистрофии.

РИСУНОК 2. (A) Гистохимический анализ с помощью окрашивания трихромом по Гомори выявляет регенерирующие волокна, центрально расположенные ядра и некроз (верхняя панель). Окрашивание толуидиновым синим показывает специфичность типа волокна (нижняя панель). (B) Количественная оценка диаметра Ферета выявляет выраженную атрофию волокон типа 2b ( n = 5). (C) Нет существенной разницы в количестве мышечных волокон между поврежденной и контрольной мышцами ( n = 3). (D) Уменьшение безжировой массы тела, увеличение массы жира и повышение содержания воды в организме через 28 дней после операции ( n = 8). ^∗ p <0,05, ^∗∗ p <0,01, ^∗∗∗ p <0,001.

Мы спросили, приводит ли атрофия, вызванная седалищным нервом, к общим изменениям в составе тела. С 0 по 28 день после операции мы обнаружили снижение безжировой массы тела на 3,7% (± 1,3%) с 75,4% (± 2,3%) до 71. 7% (± 2,9%) (Рисунок 2D). Снижение процента безжировой массы тела произошло, несмотря на тенденцию к увеличению массы тела ( p = 0,61; дополнительный рисунок 7). Уменьшение безжировой массы тела сопровождалось небольшим увеличением процентного содержания жира в организме (рис. 2D).

Повышенный синтез миофибриллярного белка в атрофической мышце

Оксид дейтерия был введен, а затем добавлен в обычную воду для анализа скорости фракционного синтеза миофибрилл (рис. 3А). Мы подтвердили нашу способность надежно обнаруживать аланин, меченный ² H, в огромном количестве различных образцов мышц крыс, полученных в результате нескольких вмешательств, в которых использовался D ₂ O (рис. 3B).Скорость фракционного синтеза миофибрилл увеличилась в 1,6 раза в поврежденной ноге по сравнению с контрольной ногой после 2 недель лечения D ₂ O (от 3,23 ± 0,72 до 2,09 ± 0,26% ^* день ^-1, соответственно) (Рисунок 4 ). Каждое отдельное животное ( n = 10) показало повышенную скорость синтеза мышечного белка в поврежденной ноге по сравнению с контрольной ногой (дополнительный рисунок 4). Насколько нам известно, это первое исследование, показывающее комплексное увеличение MPS в течение длительного периода потери мышечной массы.

РИСУНОК 3. (A) Принципиальная схема протокола маркировки D ₂ O у крыс (слева) и мышц (справа). (B) Количественная оценка включения ² H в m + 1 миофибриллярной фракции аланина в немеченой фоновой мышце ( n, = 4) по сравнению с мышечной, меченной D ₂ O ( n = 40). (C) Схематическое изображение протокола исследования. Операция в день 0, начало эксперимента по мечению D ₂ O на 14 день и оценка синтеза миофибриллярного белка между 14 и 28 днями.^∗∗∗ p <0,001.

РИСУНОК 4. Скорости фракционного синтеза миофибриллярного белка в ТА с повреждением нерва и контрлатеральном контроле ( n = 10). ^∗∗∗ p <0,001.

Экспрессия ключевых сигнальных белков, регулирующих размер мышц

Протеолиз скелетных мышц частично регулируется убиквитиновым протеасомным путем E3 и его специфическими для мышц лигазами MAFbx и MuRF1 (Bodine et al., 2001). Чтобы исследовать, как ключевые сигнальные белки протеасомного пути регулируются в нашей модели, мы исследовали MAFbx и MuRF1 с помощью Вестерн-блоттинга. Экспрессия MAFbx была увеличена в четыре раза в поврежденной ноге по сравнению с контрольной ногой (от 5,3 ± 1,2 до 1,4 ± 0,4 AU, соответственно) (рис. 5A, верхняя панель). Экспрессия MuRF1 следовала аналогичной схеме ( p <0,0001) (дополнительная фигура 5). Экспрессия белка p70s6k1 увеличилась в 1,4 раза в поврежденной ноге (с 2,4 ± 0,3 до 1,8 ± 0.2 AU) (Рисунок 5A, нижняя панель). Фосфорилированный p70s6k1 не может быть обнаружен (дополнительный рисунок 6). Мы обнаружили корреляцию между экспрессией p70s6k1 и скоростью фракционного синтеза миофибрилл ( r ² = 0,57) (рис. 6A). Корреляция для p70s6k1 и FSR не зависит от эффекта вмешательства и все еще присутствует, если анализ ограничен контрольной ногой ( r ² = 0,65) (дополнительный рисунок 8).

РИСУНОК 5. (A) Экспрессия белка MAFbx и p70s6k1 в контралатеральном (ctrl) и поврежденном (Dmg) ТА крысы; репрезентативные изображения клякс ( n = 6). ^∗∗ p <0,01, ^∗∗∗ p <0,001.

РИСУНОК 6. (A) Корреляция между экспрессией белка p70s6k1 и скоростями фракционного синтеза миофибрилл (FSR) в ТА крысы ( n = 6).

Обсуждение

Наиболее распространенное предположение состоит в том, что в большинстве случаев потери мышечной массы происходит снижение синтеза белка, а также увеличение его распада (McKinnell and Rudnicki, 2004).При атрофии неиспользования и иммобилизации у людей снижение MPS, по-видимому, является преобладающим механизмом, вызывающим потерю мышечной массы (Wall et al. , 2013a; Phillips and McGlory, 2014). Снижение MPS также наблюдалось при атрофии мышц, вызванной диетой, у мужчин с ожирением, раковой кахексии, сепсисе и ожогах (Emery et al., 1984; Sakurai et al., 1995; Lang et al., 2007; Hector et al. ., 2018). В нашем исследовании мы исследовали хронические изменения MPS в ответ на мышечную атрофию, вызванную повреждением нервов. В отличие от сценариев, упомянутых выше, мы обнаружили, что частота MPS увеличивается, а не снижается во время потери мышечной массы, вызванной повреждением нервов (Рисунок 4).Ранние исследования МПС после повреждения нервов дали разные результаты. Сообщалось, что MPS временно увеличивался in vitro и in vivo Buse, Goldspink и другими (Buse et al., 1965; Goldspink, 1976, 1978). Более поздние исследования показали снижение MPS в мышцах, которые подверглись компенсаторному росту с последующей перерезкой нерва (Goldspink et al., 1983). Однако значение этих исследований сильно отличается от наших результатов. Одна из причин заключается в различиях между моделями повреждения нервов: несмотря на то, что было проделано много работы по перерезке нерва, меньше известно о хронических повреждениях сужения нерва, которые использовались в качестве модели в этом исследовании.Фактически, до сих пор ни одно исследование не изучало, как на оборот мышечного белка и MPS влияет повреждение нервного сужения. Кроме того, исследования, обнаружившие увеличение включения индикатора в EDL и SOL после перерезки нерва, были выполнены на молодых крысах (Goldspink, 1976, 1978). Подвергаясь возрастному росту, эти животные все же увеличивали абсолютную массу денервированной мышцы в ходе эксперимента (Goldspink, 1976, 1978). Результатом был замедленный рост и относительная атрофия пораженных мышц по сравнению с контрольными животными, а не абсолютная атрофия.Перед лицом системно анаболической среды повышение скорости MPS может быть менее удивительным. Мы выбрали взрослых взрослых крыс (21–22 недель) и контролировали их потребление пищи, чтобы избежать избыточной массы тела и связанного с этим увеличения мышечной массы (дополнительный рисунок 7). В течение 4 недель после операции наши животные потеряли 66% TA по сравнению с контрлатеральной контрольной ногой и 50% массы EDL, соответственно (рисунки 1B, C). Несмотря на это значительное уменьшение мышечной массы, мы обнаружили увеличение MPS в TA в 1,6 раза (Рисунок 4).Насколько нам известно, это первое исследование, в котором обнаружено столь выраженное увеличение интегрированного МПС, несмотря на абсолютную атрофию мышцы. Это подтверждает мнение о том, что частота MPS может быть более показательной для ремоделирования мышц и продолжающейся регенерации, чем рост мышц per se (Ochala et al., 2011; Mitchell et al., 2014; Damas et al., 2016).

Время для оценки оборота мышечного белка имеет решающее значение для понимания изменений мышечной массы. Хорошо известно, что изменение оборота мышечного белка в ответ на атрофический стимул динамично и зависит от множества параметров.Например, при атрофии неиспользования мышц большинство изменений в обмене мышечного белка происходит в течение первой недели после начала действия стимула (Wall et al., 2016). Считается, что МПС быстро снижается, что сопровождается быстрой потерей мышечной массы, которая постепенно уменьшается на второй и третьей неделе неиспользования (Wall et al., 2013a, b). Следовательно, оценка синтеза мышечного протеина на более позднем этапе может пропустить важные изменения. Что касается повреждения нервов, то в литературе предполагается довольно стабильная скорость потери мышечной массы (Goldspink, 1976; al-Amood et al., 1991; Ma et al., 2007). Важно отметить, что мышца продолжает терять массу до 3–12 месяцев после повреждения нерва (Wu et al., 2014). Чтобы избежать каких-либо артефактов из-за начальной воспалительной реакции, вызванной операцией, мы решили проанализировать MPS во второй половине нашего вмешательства. Мы использовали D ₂ O в качестве индикатора для измерения интегрированного синтеза белка в течение 2 недель (рис. 3C). В отличие от краткосрочного эксперимента с методом постоянной инфузии или заливки, это позволило нам оценить хронические изменения МПС.

Чтобы исследовать изменения в экспрессии белка, которые могут лежать в основе наблюдаемых изменений в обмене белков, мы проанализировали ключевые сигнальные белки для синтеза и распада мышечного белка. Для синтеза мышечного белка мы сосредоточились на p70s6k1, белке, расположенном ниже mTORC1, который, как известно, увеличивает синтез белка при фосфорилировании и играет регулирующую роль в росте мышц (Baar and Esser, 1999; Saxton and Sabatini, 2017). Чтобы получить представление о передаче сигналов, лежащих в основе распада белка, мы проанализировали E3 ubiquitine ligases MAFbx и MuRF1.Это специфические для мышц белки, расположенные ниже FOXO, которые, как было показано, активируются в большинстве атрофических состояний и являются важными регуляторами потери мышечной массы (Bodine et al., 2001; Gomes et al., 2001; Bodine and Baehr, 2014). В нашей модели экспрессия белка p70s6k1 значительно увеличена в ноге с поврежденным нервом по сравнению с контрольной ногой (рис. 5A, нижняя панель). Экспрессия p70s6k1 коррелирует со скоростью фракционного синтеза миофибриллярного белка (рис. 6А). Интересно, что это все еще имеет место, когда уровни экспрессии и синтеза анализируются исключительно в контрольной ветви (дополнительный рисунок 8).Мы попытались проанализировать фосфорилированный p70s6k1, но не смогли обнаружить его ни в поврежденной, ни в контрольной ногах. Мы подтвердили отсутствие фосфорилированного p70s6k1 в наших образцах путем добавления положительных контролей (дополнительный рисунок 6). Отсутствие фосфорилированного p70s6k1 неудивительно, поскольку паттерн экспрессии, по-видимому, временный, и отбор мышечной ткани должен происходить близко к инициированию раннего стимула, чего не было в нашем исследовании (Ogasawara et al., 2013; West et al., 2016). В конце концов, в случае нашей модели атрофии данные по экспрессии белка, кажется, совпадают с данными об обмене белка из экспериментов с индикаторами.

Заключение

Таким образом, мы обнаружили, что потеря мышечной массы, вызванная повреждением нервов, в первую очередь основана на атрофии мышечных волокон, а не на потере мышечных волокон. Благодаря сочетанию интеграции метода индикатора D ₂ O с анализом абсолютных изменений мышечной массы, мы смогли обнаружить, что в нашей модели мышечной атрофии потеря мышечной массы сопровождается увеличением, а не снижением MPS. тарифы.Эти результаты подтверждают мнение о том, что синтез мышечного белка может отражать ремоделирование мышц и не должен использоваться в качестве косвенного показателя для прогнозирования изменений мышечной массы. В заключение, атрофия мышц, вызванная хроническим повреждением нерва, не связана со снижением показателей MPS.

Авторские взносы

HL отвечал за дизайн исследования, эксперименты на животных, анализ образцов, интерпретацию данных и написание рукописи.JS, HL и AG подготовили образцы для анализа методом ГХ-МС. LvL участвовал в разработке исследования, интерпретации данных и написании рукописи. SK принимал участие в интерпретации данных. С.С. участвовал в разработке исследования, интерпретации данных и написании рукописи.

Финансирование

Исследование было поддержано Немецким исследовательским фондом (DFG) через Международную исследовательскую учебную группу по мышечным наукам (MyoGrad IGK1631) и грантом SS и HL.Французско-немецкий университет (UFA) поддержал HL посредством финансовой и образовательной поддержки. Взносы стали возможными благодаря финансированию DFG через Берлинско-Бранденбургскую школу регенеративной терапии (BSRT) GSC 203. Анализ состава тела был проведен в Центре фенотипирования Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюка.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы благодарим Адриен Роте, Моник Бергеманн, Шоаиб Афзал и Кристин Засаду за техническую помощь. Мы хотели бы поблагодарить Энди Холверда за полезное обсуждение проекта и разработки протокола маркировки. Мы также благодарим Аннет Шюрманн за предоставление нам антитела GLUT4.

Дополнительные материалы

Дополнительные материалы к этой статье можно найти в Интернете по адресу: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphys.2018.01220 / полный # дополнительный материал

Список литературы

аль-Амуд, В. С., Льюис, Д. М., и Шмальбрух, Х. (1991). Влияние хронической электростимуляции на сократительные свойства длительно денервированных скелетных мышц крыс. J. Physiol. 441, 243–256. DOI: 10.1113 / jphysiol.1991.sp018749