FRIPRO-Fri prosjektstøtte

I Norge er hoftebrudd forårsaket av fall forbundet med dårlig helse og tidligere død. Reduksjonen i muskelmasse når vi blir eldre, bidrar til muskelsvakhet og øker sjansene for fallskade. Når en eldre person blir skadet, oppstår en ond sirkel der personen immobiliseres og taper ytterligere muskelmasse. Dette øker sjansene for gjentatte fallskader på grunn av økt muskelsvakhet og generell skrøpelighet. Muskelsvakhet kan i alvorlig grad påvirke eldres evne til å utføre enkle daglige oppgaver og deres livskvalitet, og skrøpelighet er en enorm økonomisk kostnad for europeiske helsesystemer. I denne undersøkelsen vil vi undersøke de molekylære mekanismene for gjentatt tap av muskelmasse hos mennesker. Forskningen vår har allerede vist at muskler har et minne for muskelvekst på DNA-nivå etter gjentatt trening. I det nåværende prosjektet så langt, viser foreløpig dataanalyse at muskler både hos eldre mennesker og hos eldre rotter har et minne om muskeltap etter gjentatte episoder med muskelsvinn. Hos unge mennesker restitueres muskelmassen ganske bra etter en første periode med muskelsvinn, men enkelte muskelgrupper hos unge mennesker og eldre musklervirker å være mer utsatt for ytterligere tap ved gjentatt atrofi. Hos mennesker viser våre foreløpige resultater at oksidativ fosforylering, elektrontransportkjeden, NAD/NADH-prosesser og mitokondriefunksjonsgener er av de cellulære prosessene som ble mest nedregulert etter atrofi og gjentatt atrofi. Ekspresjonen til enkelte av genene i disse prosessene ble ikke restituert etter første periode med muskelsvinn og/eller ble mer utsatt ved gjentatt muskelsvinn hos mennesker. Vi sammenligner for tiden metylom- og transkriptomdata for å identifisere om epigenetikk kan forklare hvorfor disse genene har et minne på transkripsjonsnivå. Videre har vi utført muskelvevsgenterapi som endrer nivåene av UBR5 i skjelettmuskulaturen til eldre dyr under restitusjon fra en periode med muskelsvinn for å se om denne behandlingen forhindrer gjentatt muskelsvinn. Vi analyserer for tiden disse dataene og vil gi en oppdatering i neste prosjektrapport.

In Norway, hip fracture caused by accidental falling is associated with poor health and earlier death. The deterioration of muscle mass as we grow older contributes to weakness and increases the chances of accidental falling injury. Once an elderly person is injured, a vicious cycle occurs whereby that individual is immobile and further muscle is lost. This then increases the chances of having a repeated falling injury due to increased muscle weakness and frailty. Muscle weakness can severely affect an elderly person’s ability to undertake simple daily tasks and their quality of life, and frailty is a huge economic cost to European health systems. This research will investigate the molecular mechanisms of repeated muscle wasting in humans. Our research has already shown that muscle has a ‘memory’ of growth at the DNA level after repeated exercise. We therefore believe muscle may also possess a DNA memory of repeated muscle wasting, and this belief will be tested in this research project. We also know that a gene called UBR5 is involved in muscle memory, an increase in muscle size and improving recovery from muscle wasting. Therefore, in this project we will undertake muscle tissue gene therapy that alters levels of UBR5 in skeletal muscle of aged animals during recovery from a muscle wasting encounter. We will then assess the muscle after a second muscle wasting event to see if this treatment prevents repeated muscle wasting. Because a falling injury and muscle wasting is an unpredictable event in humans, the implementation of a muscle therapy during recovery from a first muscle wasting event would be an effective treatment strategy to protect the muscle from later muscle wasting if another fall occurred. Overall, this research project will determine if this muscle therapy could improve muscle recovery from wasting and prevent repeated wasting.