Mięśnie pamiętają nie tylko ćwiczenia. Pamięć bezczynności ma dramatyczne skutki

25 lutego 2026, 12:53 | Nauki przyrodnicze

O pamięci mięśniowej słyszał chyba każdy. Dzięki niej mięśnie zapamiętują efekty wykonywanych ćwiczeń i, gdy zrobimy sobie dłuższą przerwę, potrafią szybko powrócić do poprzedniej masy. Naukowcy od dłuższego czasu zastanawiali się, czy i jak mięśnie zapamiętują okresy atrofii, gdy tracą masę w wyniku przymusowej bezczynności spowodowanej np. wypadkiem, chorobą czy urazem. To szczególnie ważne w przypadku osób starszych, u których okresy unieruchomienia zdarzają się częściej, niż u młodych. Okazuje się, że taka pamięć mięśniowa również istnieje i niesie ona ze sobą dramatyczne skutki.

Do niedawna naukowcy skupiali się głównie na zrozumieniu, jak mięsień reaguje na pojedynczy epizod bezczynności. Nikt jednak nie badał systematycznie, co dzieje się, gdy taka sytuacja się powtarza. Czy mięsień zapamiętuje poprzednią atrofię? Czy czy jest to korzystne, czy też nie.

Odpowiedzi na te pytania szukał międzynarodowy zespół pod kierunkiem prof. Adama P. Sharplesa z Norweskiej Szkoły Nauk o Sporcie w Oslo oraz dr Daniela C. Turnera z Uniwersytetu w Pawii.

Badanie składało się z dwóch eksperymentów. W pierwszym wzięło udział 10 zdrowych młodych dorosłych (7 mężczyzn i 3 kobiety, średnia wieku 26,5 roku) z Oslo. Uczestnicy przez dwa tygodnie nosili stabilizator kolana unieruchamiający niedominująca nogę. Dostarczono im też kule, za pomocą których poruszali się, by nie obciążali unieruchomionej nogi. Przez kolejnych siedem tygodni wracali do normalnej aktywności, a następnie powtarzano dwutygodniowy okres unieruchomienia.. Na każdym etapie naukowcy wykonywali biopsje mięśni i szczegółowe pomiary ich siły oraz masy. Wyniki badań na młodych ludziach porównano z wynikami badań na młodych szczurach, co było konieczne do dokonania odpowiednich porównań z drugim eksperymentem.

Eksperyment drugi wykonano na sędziwych szczurach w wieku 23 miesięcy, co u ludzi odpowiada wiekowi 68–73 lat. Zwierzętom za pomocą tetrodotoksyny tymczasowo zablokowano nerw odpowiadający za pracę mięśni podudzia. W ten sposób wywołano kontrolowany zanik mięśni, następnie naukowcy obserwowali przebieg regeneracji i ponownej atrofii.

Badania przyniosły fascynujące wyniki i dobre wiadomości dla młodych ludzi, jednak złe dla starszych.

U młodych dorosłych oba epizody unieruchomienia doprowadziły do podobnej utraty masy mięśniowej (ok. 3-4 procent) i siły (13–14 procent). Po każdym z nich mięśnie całkowicie odzyskiwały poprzednią sprawność. Taki sam efekt zaobserwowano na młodych szczurach.

Jednak na poziomie molekularnym działo się coś fascynującego. Podczas pierwszego epizodu unieruchomienia doszło do dramatycznej zmiany aktywności setek genów. Szczególnie było to widoczne w genach odpowiedzialnych za metabolizm tlenu, funkcjonowanie mitochondriów i gospodarkę NAD+, cząsteczki kluczowej dla produkcji energii.  Jednak podczas drugiego unieruchomienia geny reagowały mniej gwałtownie, nawet do 72% słabiej niż wcześniej. To pokazuje, że na poziomie molekularnym mięśnie nauczyły się lepiej sobie radzić z brakiem aktywności, zapamiętały stres i reagowały mniej gwałtowanie. Naukowcy nazwali ten mechanizm „ochronną pamięcią molekularną”.

Natomiast u starych szczurów zaobserwowano wręcz przeciwne działanie. Po pierwszym epizodzie unieruchomienia mięśnie nadal zanikały, mimo że zwierzęta mogły się już poruszać. Podobny zjawisko obserwuje się u starszych ludzi po urazach. A jeszcze bardziej niepokojący był fakt, że na poziomie molekularnym reakcja starszych mięśni była odwrotnością tego, co widać było u młodszych. Przy drugim unieruchomieniu aktywność genów odpowiedzialnych za metabolizm tlenowy i mitochondria była nawet o 95% słabsza niż przy pierwszym unieruchomieniu. Aktywowały się za to szlaki odpowiedzialne za rozkład białek, przebudowę macierzy zewnątrzkomórkowej i naprawę uszkodzeń DNA. To sygnały poważnego stresu komórkowego.

Co równie istotne, starsze mięśnie nie odzyskiwały pełnej masy i siły po pierwszym unieruchomieniu, co może sugerować, że podczas kolejnych okresów przymusowej bezczynności rozpoczyna się spirala prowadząca do dalszego osłabienia, kruchości i zwiększonego ryzyka upadków, a zatem i kolejnych okresów bezczynności.

Szczegóły badań znajdziecie w artykule Repeated Disuse Atrophy Imprints a Molecular Memory in Skeletal Muscle: Transcriptional Resilience in Young Adults and Susceptibility in Aged Muscle.

mięśnie pamięć mięśniowa atrofia regeneracja