Мышцы и нервы — органы, которые постоянно подвергаются износу. BAG3 обнаруживает поврежденные компоненты и упаковывает их в клеточные мембраны, создавая «автофагосому» — своеобразный мешок для сбора клеточных отходов, которые затем перерабатываются. Исследовательская группа под руководством профессора Йорга Хёфельда показала, что во время силовых тренировок BAG3 активируется в мышцах, связывая и удаляя поврежденные компоненты. «Нарушение работы системы BAG3 приводит к быстрому развитию мышечной слабости у детей и сердечной недостаточности — одной из основных причин смертности в развитых странах,» — объясняет профессор Хёфельд.
Ученые также сделали важные выводы для спортсменов и физиотерапевтов. Профессор Себастьян Гелерт из Университета Хильдесхайма подчеркивает: «Теперь мы знаем, какая интенсивность тренировок активирует систему BAG3, и можем оптимизировать программы тренировок для спортсменов и пациентов.» Результаты работы уже применяют в тренировках немецкой олимпийской команды.
Система BAG3 активна не только в мышцах, но и в нервных тканях. Мутации BAG3 могут вызывать синдром Шарко-Мари-Тута, при котором нервные волокна в руках и ногах погибают, лишая человека возможности двигать конечностями. Ученые выяснили, что определенные формы этого синдрома приводят к сбоям в работе системы BAG3, что подчеркивает ее значение для сохранения тканей.
Неожиданные данные о регуляции BAG3 открывают возможности для врачей. Обычно белки активируются за счет фосфорилирования, но BAG3 ведет себя иначе: он активен в покое, а фосфатные группы удаляются во время активации. Для изучения этих процессов профессор Хёфельд сотрудничает с профессором Майей Кён из Университета Фрайбурга. Совместные исследования должны привести к созданию лекарств, способных влиять на активацию BAG3 для лечения мышечной слабости, сердечной недостаточности и нервных заболеваний.
Исследование имеет особое значение для космических экспедиций. Финансируемая Немецким космическим агентством работа рассматривается как важная для поддержания здоровья космонавтов в условиях невесомости, где отсутствие механической нагрузки на мышцы приводит к их атрофии. Эксперименты, запланированные на борту Международной космической станции, помогут разработать препараты для активации BAG3 в таких условиях.
