Многие люди беспокоятся, что физические нагрузки могут приводить к повреждению суставов, однако ...
Недавние исследования показали, как механические силы, испытываемые клетками в суставах во время упражнений, предотвращают разрушение хряща, подавляя действие воспалительных молекул.
«Мы уже давно знаем, что физические упражнения полезны для здоровья - теперь мы знаем процесс, благодаря которому упражнения предотвращают деградацию хряща». Su Fu
S. Fu et al. (2019) оценили роль первичных ресничек хондроцитов и связанного с ними интрафлагеллярного транспорта (IFT) в механической регуляции передачи сигналов интерлейкина-1β (IL-1β).
В данном исследовании изолированные хондроциты и экспланты хряща подвергали циклическим механическим нагрузкам в присутствии и в отсутствие цитокина IL-1β. Высвобождение оксида азота (NO) и простагландина Е2 (PGE2) использовали для мониторинга передачи сигналов IL-1β, тогда как высвобождение сульфатированного гликозаминогликана (sGAG) обеспечивало измерение деградации хряща. Были проведены измерения активности HDAC6 (гистондеацетилаза 6), полимеризации и ацетилирования тубулина. Влияние на первичные реснички контролировалось с помощью конфокальной микроскопии и микроскопии с высоким разрешением. Участие IFT анализировали с использованием клеток ORPK с гипоморфной мутацией IFT88.
Механическая нагрузка подавляла высвобождение NO и PGE2 и предотвращала деградацию хряща. При нагрузке активируется HDAC6 и нарушается ацетилирование тубулина и удлинение ресничек, вызванное IL-1β. Ингибирование HDAC6 тубацином блокировало противовоспалительные эффекты нагрузки и восстанавливало ацетилирование тубулина и удлинение ресничек. Гипоморфная мутация IFT88 снижала передачу сигналов IL-1β и устраняла противовоспалительные эффекты нагрузки, указывая на то, что механизм является IFT-зависимым. Нагрузка уменьшала пул неполимеризованного тубулина, который был воспроизведен таксолом, который также имитировал противовоспалительные эффекты механической нагрузки и предотвращал удлинение ресничек.
Это исследование показывает, что механическая нагрузка подавляет воспалительную передачу сигналов, зависящую от IFT, путем активации HDAC6 и посттранскрипционной модуляции тубулина.
Данные результаты не только демонстрируют, что физические упражнения положительно влияют на хрящи и могут уменьшать риск развития воспалительных заболеваний суставов, но также открывают пути к совершенно новому терапевтическому подходу - механо-медицина, в котором лекарства имитируют действие механических сил, чтобы предотвратить разрушительные последствия воспаления.
