Έμπλαστρο δίνει τα αποτελέσματα της άσκηση χωρίς γυμναστική

Μια νέα βιοϊατρική τεχνολογία ενδέχεται στο μέλλον να προσφέρει ορισμένα από τα οφέλη της άσκησης σε ανθρώπους που δεν μπορούν να γυμναστούν. Σε μελέτη με ποντίκια, η έγχυση μυϊκών κυττάρων κάτω από το δέρμα δημιούργησε ένα μικρό «έμπλαστρο» ζωντανού μυϊκού ιστού, το οποίο συσπάται συνεχώς και προκαλεί ευεργετικές αλλαγές σε ολόκληρο τον οργανισμό.

Οι ερευνητές διευκρινίζουν στο Nature Aging ότι η μέθοδος αυτή δεν μπορεί να αντικαταστήσει τη φυσική δραστηριότητα.

Ωστόσο, θα μπορούσε να αποτελέσει μια σημαντική θεραπευτική επιλογή για ανθρώπους που αδυνατούν να ασκηθούν, όπως ασθενείς που παραμένουν για μεγάλο χρονικό διάστημα στο νοσοκομείο ή άτομα με σοβαρούς περιορισμούς στην κίνηση.

Η ανακάλυψη προέκυψε σχεδόν τυχαία. Ο Ng Shyh-Chang από το Ινστιτούτο Βλαστοκυττάρων και Αναγεννητικής Ιατρικής του Πεκίνου στην Κίνα και η ερευνητική του ομάδα προσπάθησαν αρχικά να αυξήσουν τη μυϊκή μάζα ποντικών μέσω της έγχυσης μυϊκών κυττάρων. Το αποτέλεσμα, όμως, ήταν διαφορετικό από το αναμενόμενο.

«Αυτό το μόσχευμα άρχισε να συσπάται συνεχώς κάτω από το δέρμα και σκεφτήκαμε: “Μοιάζει με άσκηση που δεν σταματά ποτέ”», ανέφερε ο Shyh-Chang.

Ένας τεχνητός μυς που λειτουργεί σαν όργανο άσκησης

Οι επιστήμονες αρχικά έλαβαν δείγματα μυϊκών βλαστοκυττάρων από ζωντανά ποντίκια και τα καλλιέργησαν στο εργαστήριο μέχρι να εξελιχθούν σε ώριμα μυϊκά κύτταρα, τα λεγόμενα μυοκύτταρα. Στη συνέχεια, τα κύτταρα αυτά εγχύθηκαν κάτω από το δέρμα στην πλάτη των ίδιων ζώων.

«Η αρχική μας πρόθεση ήταν να αυξήσουμε τη μυϊκή μάζα με την έγχυση μυϊκών κυττάρων», εξηγεί ο Shyh-Chang.

Με την εισαγωγή περίπου 6 εκατομμυρίων μυοκυττάρων δημιουργήθηκε μια μικρή περιοχή μυϊκού ιστού, η οποία ανέπτυξε το δικό της δίκτυο μικροσκοπικών αιμοφόρων αγγείων. Το νέο αυτό «έμπλαστρο» άρχισε να πάλλεται συνεχώς, ακόμη και όταν τα ποντίκια κοιμούνταν.

Τα αποτελέσματα δεν περιορίστηκαν μόνο στο σημείο εμφύτευσης. Τα ποντίκια που έλαβαν το μυϊκό μόσχευμα παρουσίασαν αυξημένη συνολική μυϊκή μάζα και βελτιωμένη λειτουργία του ανοσοποιητικού συστήματος σε σύγκριση με εκείνα που υποβλήθηκαν σε εικονική έγχυση.

Ιδιαίτερα σημαντικά ήταν τα ευρήματα σε μεγαλύτερης ηλικίας ποντίκια —ηλικίας 18 μηνών, που αντιστοιχεί περίπου σε άνθρωπο στα τέλη της πέμπτης ή στις αρχές της έκτης δεκαετίας της ζωής— καθώς και σε ζώα που είχαν οδηγηθεί σε παχυσαρκία μέσω ειδικής διατροφής. Στις ομάδες αυτές, το μυϊκό μόσχευμα βελτίωσε τη μυϊκή μάζα, την οστική πυκνότητα, τη δύναμη και την αντοχή.

Παράλληλα, οι ερευνητές παρατήρησαν μείωση των ενδείξεων ηπατικής βλάβης, περιορισμό της φλεγμονής και καλύτερες επιδόσεις σε δοκιμασίες μνήμης και προσανατολισμού, όπως η πλοήγηση σε λαβύρινθο.

«Φαίνεται ότι το μόσχευμα επηρεάζει και τον εγκέφαλο. Αυτό είναι γνωστό από την άσκηση, αλλά εδώ το βλέπουμε να συμβαίνει μέσω ενός μικρού μυϊκού μοσχεύματος», σημείωσε ο Shyh-Chang.

Οι μύες ως «ενδοκρινικά όργανα»

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι οι ευρύτερες επιδράσεις του μυϊκού επιθέματος οφείλονται στο γεγονός ότι μιμείται έναν από τους βασικούς ρόλους των μυών κατά την άσκηση: τη λειτουργία τους ως ενδοκρινικού ιστού.

Ο Tang Hong-Wen από την Ιατρική Σχολή Duke-NUS στη Σιγκαπούρη χαρακτήρισε ιδιαίτερα ενδιαφέρον το γεγονός ότι οι επιδράσεις φαίνεται να ξεπερνούν το ίδιο το μόσχευμα.

«Η μελέτη δείχνει ότι ο συσπώμενος μυς μπορεί να λειτουργεί ως ενδοκρινικό όργανο, προκαλώντας αλλαγές σε παράγοντες που κυκλοφορούν στο αίμα και ενδέχεται να επηρεάζουν άλλους ιστούς», ανέφερε.

Οι απεικονιστικές εξετάσεις έδειξαν ότι τα μυϊκά μοσχεύματα παρέμειναν ενεργά για τουλάχιστον 81 ημέρες, ενώ μεταγενέστερες παρατηρήσεις δείχνουν ότι μπορεί να παραμένουν σταθερά ακόμη και για έξι μήνες. Σύμφωνα με τον Shyh-Chang, μέχρι σήμερα δεν έχει εντοπιστεί κάποιο σαφές όριο στη διάρκεια ζωής τους.

Επιπλέον, οι ερευνητές δεν εντόπισαν σημαντική συρρίκνωση του μοσχεύματος με την πάροδο του χρόνου ούτε ενδείξεις ανάπτυξης όγκων, ένας κίνδυνος που μπορεί να εμφανιστεί σε ορισμένες θεραπείες με βλαστοκύτταρα.

Η ερευνητική ομάδα ελπίζει ότι η τεχνολογία αυτή θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε ανθρώπους με παθήσεις που τους στερούν τη δυνατότητα άσκησης. Ήδη βρίσκονται σε συζητήσεις με νοσοκομεία για την έναρξη κλινικών δοκιμών σε άτομα με περιορισμένη κινητικότητα, οι οποίες ενδέχεται να ξεκινήσουν μέσα στον επόμενο χρόνο.

«Λέμε πάντα ότι πρέπει να ασκούμαστε για να διατηρούμε τη μυϊκή μας μάζα. Όμως εκείνοι που χρειάζονται περισσότερο την άσκηση είναι συχνά οι άνθρωποι που μπορούν λιγότερο να την πραγματοποιήσουν», υπογράμμισε ο Shyh-Chang.

Ο Matthew Stroud από το King’s College London χαρακτήρισε την ιδέα της μίμησης της άσκησης για ανθρώπους που δεν μπορούν να ασκηθούν ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα, εξέφρασε όμως ερωτήματα σχετικά με το πόσο άνετη θα ήταν για έναν ασθενή η συνεχής σύσπαση ενός τέτοιου μοσχεύματος.

Παρά τις εντυπωσιακές δυνατότητες της τεχνολογίας, οι επιστήμονες τονίζουν ότι το μυϊκό «έμπλαστρο» δεν αποτελεί υποκατάστατο της άσκησης.

«Η άσκηση έχει πολλές ακόμη επιδράσεις (καρδιαγγειακές, νευρομυϊκές, μηχανικές, αλλά και επιδράσεις που σχετίζονται με τη φόρτιση των οστών) τις οποίες ένα μικρό υποδόριο μυϊκό μόσχευμα δεν μπορεί να αναπαράγει πλήρως», σημείωσε ο Tang.