Appels tegen spierverlies*
Bij het ouder worden verliezen we spiermassa en spierkracht waarbij, zo blijkt uit een studie met muizen, dat een bepaald eiwit, ATF4, hiervoor mede verantwoordelijk is. ATF4 zo blijkt doet de expressie van genen veranderen in het spierweefsel waardoor de spiermassa en kracht afnemen. Bij speciale muizen die dit eiwit niet hadden bleek er geen sprake te zijn van achteruitgang van spiermassa en kracht. Uit de studie blijkt nu dat twee bioactieve stoffen ook de activiteit van ATF4 kunnen uitschakelen. Die twee stoffen zijn tomatidine, dat aangetroffen wordt in groene
tomaten en ursolzuur, dat veel aangetroffen wordt in de schil van
appels en ook wel in basilicum, bosbessen, cranberry’s, vlierbes, pepermunt, rozemarijn, lavendel, oregano, tijm, meidoorn en pruimen. Twee maanden lang werd de voeding van oudere muizen aangevuld met ursolzuur en wat tomatidine. Na twee maanden bleek de
spiermassa 10% groter te zijn en de spierkracht zelfs 30% meer te zijn, resultaten te vergelijken met massa en kracht van veel jongere muizen.
De studie.
(November 2015)
Keeping older muscles strong
As we grow older, we lose strength and muscle mass. However, the cause of age-related muscle weakness and atrophy has remained a mystery.
Scientists at the University of Iowa have discovered the first example of a protein that causes muscle weakness and loss during aging. The protein, ATF4, is a transcription factor that alters gene expression in skeletal muscle, causing reduction of muscle protein synthesis, strength, and mass. The UI study also identifies two natural compounds, one found in apples and one found in green tomatoes, which reduce ATF4 activity in aged skeletal muscle. The findings, which were published in the Journal of Biological Chemistry, could lead to new therapies for age-related muscle weakness and atrophy.
"Many of us know from our own experiences that muscle weakness and atrophy are big problems as we become older," says Christopher Adams, MD, PhD, UI professor of internal medicine and senior study author. "These problems have a major impact on our quality of life and health."
Previously, Adams and his team had identified ursolic acid, which is found in apple peel, and tomatidine, which comes from green tomatoes, as small molecules that can prevent acute muscle wasting caused by starvation and inactivity. Those studies set the stage for testing whether ursolic acid and tomatidine might be effective in blocking the largest cause of muscle weakness and atrophy: aging.
In their latest study, Adams' team found that ursolic acid and tomatidine dramatically reduce age-related muscle weakness and atrophy in mice. Elderly mice with age-related muscle weakness and atrophy were fed diets lacking or containing either 0.27 percent ursolic acid, or 0.05 percent tomatidine for two months. The scientists found that both compounds increased muscle mass by 10 percent, and more importantly, increased muscle quality, or strength, by 30 percent. The sizes of these effects suggest that the compounds largely restored muscle mass and strength to young adult levels.
"Based on these results, ursolic acid and tomatidine appear to have a lot of potential as tools for dealing with muscle weakness and atrophy during aging," Adams says. "We also thought we might be able to use ursolic acid and tomatidine as tools to find a root cause of muscle weakness and atrophy during aging."
Adams' team investigated the molecular effects of ursolic acid and tomatidine in aged skeletal muscle. They found that both compounds turn off a group of genes that are turned on by the transcription factor ATF4. This led them to engineer and study a new strain of mice that lack ATF4 in skeletal muscle. Like old muscles that were treated with ursolic acid and tomatidine, old muscles lacking ATF4 were resistant to the effects of aging.
"By reducing ATF4 activity, ursolic acid and tomatidine allow skeletal muscle to recover from effects of aging," says Adams, who also is a member of the Fraternal Order of Eagles Diabetes Research Center at the UI and a staff physician with the Iowa City Veterans Affairs Medical Center.
The UI study was done in collaboration with Emmyon, Inc., a UI-based biotechnology company founded by Adams, that is now working to translate ursolic acid and tomatidine into foods, supplements, and pharmaceuticals that can help preserve or recover strength and muscle mass as people grow older.
In addition to Adams, the UI team included Michael Dyle, Steven Bullard, Jason Dierdorff, Daryl Murry, Daniel Fox, Kale Bongers, Vitor Lira, and David Meyerholz, as well as Scott Ebert and John Talley at Emmyon, Inc.
The study was funded by a Small Business Innovation Research (SBIR) grant to Emmyon, Inc. from the National Institute on Aging, as well as grants from the Department of Veterans Affairs and the Fraternal Order of Eagles Diabetes Research Center at the University of Iowa.
University of Iowa Health Care
De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)
Het houden van oudere spieren sterk
Naarmate we ouder worden, verliezen we kracht en spiermassa. Echter, de oorzaak van leeftijdsgebonden spierzwakte en atrofie een raadsel gebleven.
Onderzoekers aan de Universiteit van Iowa ontdekten het eerste voorbeeld van een eiwit dat spierzwakte en verlies veroorzaakt tijdens veroudering. Het eiwit, ATF4 is een transcriptiefactor die genexpressie verandert in skeletspieren, waardoor vermindering van de eiwitsynthese, sterkte en massa. De UI studie identificeert ook twee natuurlijke verbindingen, één in appels en een in groene tomaten, die ATF4 activiteit in de skeletspier leeftijd verminderen. De bevindingen, die werden gepubliceerd in het Journal of Biological Chemistry, kan leiden tot nieuwe therapieën voor leeftijdsgebonden spierzwakte en atrofie.
"Velen van ons kennen uit onze eigen ervaringen die spierzwakte en atrofie zijn grote problemen als we ouder worden," zegt Christopher Adams, MD, PhD, UI hoogleraar inwendige geneeskunde en senior auteur van de studie. "Deze problemen hebben een grote impact op de kwaliteit van ons leven en de gezondheid."
Eerder, Adams en zijn team had ursolzuur, die is gevonden in appel schillen en tomatidine, die afkomstig is van groene tomaten, kleine moleculen die kunnen voorkomen dat een acute spieratrofie veroorzaakt door honger en inactiviteit geïdentificeerd. Deze studies vormen het decor voor testen of ursolzuur en tomatidine zou effectief in het blokkeren van de grootste oorzaak van spierzwakte en atrofie zijn: veroudering.
In hun laatste studie, team Adams 'vond dat ursolzuur en tomatidine drastisch verminderen leeftijd gerelateerde spierzwakte en atrofie bij muizen. Ouderen muizen met een leeftijd gerelateerde spierzwakte en atrofie werden gevoed diëten ontbreken of die ofwel 0,27 procent ursolzuur, of 0,05 procent tomatidine twee maanden. De onderzoekers vonden dat beide verbindingen toegenomen spiermassa met 10 procent, en nog belangrijker, steeg de spieren kwaliteit of sterkte, met 30 procent. De afmetingen van deze effecten suggereren dat de verbindingen grotendeels hersteld spiermassa en kracht om jong volwassen niveau.
"Op basis van deze resultaten, Ursolzuur en tomatidine lijken veel potentieel als instrumenten hebben voor het omgaan met spierzwakte en atrofie tijdens veroudering," zegt Adams. "We hebben ook dachten dat we zouden kunnen ursolzuur en tomatidine gebruiken als instrumenten om een oorzaak van spierzwakte en atrofie tijdens veroudering te vinden."
Team Adams onderzochten de moleculaire effecten van ursolzuur en tomatidine in de skeletspier leeftijd. Zij vonden dat beide verbindingen uitschakelen een groep van genen die worden ingeschakeld door de transcriptiefactor ATF4. Dit leidde hen naar ingenieur en studie van een nieuwe stam van muizen die ATF4 in de skeletspier missen. Zoals oude spieren die werden behandeld met ursolinezuur en tomatidine oude spieren ontbreekt ATF4 waren bestand tegen de effecten van veroudering.
"Door het verminderen van ATF4 activiteit, Ursolzuur en tomatidine laat skeletspieren te herstellen van effecten van veroudering," zegt Adams, die ook lid is van de Broederlijke Orde van Eagles Diabetes Research Center op de gebruikersinterface en een personeel arts met de Iowa City Veterans Affairs Medical Center.
De UI studie werd uitgevoerd in samenwerking met Emmyon, Inc., een UI-gebaseerd biotechnologiebedrijf opgericht door Adams, die nu werkt aan ursolzuur en tomatidine in voedingsmiddelen, voedingssupplementen en geneesmiddelen die kunnen helpen behouden of te herstellen kracht en spiermassa te vertalen als mensen ouder worden.
Reacties: