محققان دانشگاه دوک می‌گویند: التهاب زمانی رخ می‌دهد که سیستم ایمنی بدن ما به آسیب بافتی یا باکتری پاسخ می‌دهد. با این حال، گاهی اوقات سیستم ایمنی بیش از حد واکنش نشان می‌دهد و به سلول‌های خود حمله می‌کند، مانند حملات شدید سیتوکین مرگبار ناشی از ابتلا به ویروس کووید ۱۹.
برخی بیماری‌ها، مانند آرتریت و سارکوپنی نیز موجب التهاب مزمن و باعث می‌شوند که عضلات به آرامی تحلیل بروند. مولکولی به نام اینترفرون گاما (interferon gamma) به‌عنوان یکی از اصلی‌ترین مقصران ضعف و اختلال عملکرد عضلانی شناخته می‌شود. در حالی که دانشمندان دریافته‌اند ورزش منظم می‌تواند به کاهش التهاب کمک کند، نقش خاص سلول‌های ماهیچه‌ای همچنان یک راز باقی مانده است. محققان برای حل این مشکل، بخش بزرگی از یک دهه را صرف توسعه آزمایشگاهی کردند که به آنها اجازه رشد ماهیچه‌های انسان را دهد.
فرایندهای زیادی در طول ورزش در بدن انسان انجام می‌شود و تشخیص این که کدام سیستم و سلول در افراد فعال چه کاری انجام می‌دهد، دشوار است. در این میان، تولید ماهیچه مهندسی شده در آزمایشگاه می‌تواند انواع مختلف سلول‌ها و اجزای بافت را با هم ترکیب کند. در این‌باره، محققان دریافتند که سلول‌های عضلانی به تنهایی قادر به انجام اقدامات ضد التهابی هستند.
محققان با رشد یک عضله عملکردی بافت انسان، این پژوهش را آغاز کردند و سپس، سلول‌های ایمنی و مخازن در سلول‌های بنیادی به آن اضافه شدند. پس از رشد کامل، عضلات به مدت ۷ روز با سطوح بالای اینترفرون گاما تحت فشار قرار گرفتند تا اثر یک التهاب مزمن طولانی مدت را شبیه‌سازی کنند. در ادامه، همان‌طور که انتظار می‌رفت، ماهیچه‌های رشد یافته آزمایشگاهی کوچک‌تر شدند و بیشتر قدرت خود را از دست دادند. محققان، آزمایش را دوباره تکرار کردند، اما این بار با استفاده از شوک الکتریکی، یک رژیم تمرینی را برای ماهیچه‌ها شبیه‌سازی کردند. آنها دریافتند که این رژیم ورزشی تقریباً به‌طور کامل از اثر التهاب مزمن به روش مسدود کردن یک مسیر مولکولی خاص، جلوگیری می‌کند.
دکتر ژاووی چن (Zhaowei Chen)، محقق ارشد این مطالعه می‌گوید: ما می‌دانیم که بیماری‌های التهابی مزمن باعث آتروفی عضلانی می‌شوند، اما می‌خواستیم ببینیم آیا این برای ماهیچه‌های تولیدشده انسان در محیط مصنوعی نیز به‌وجود می‌آید یا خیر. پژوهش‌ها ثابت کردند که کار سلول‌های عضلانی می‌تواند مستقیم با سیگنال‌های التهابی مبارزه کند.
همچنین، محققان معتقدند که ورزش اثر ضد التهابی مشابه با توفاسیتینیب و بارسیتینیب دارد، دو دارویی که معمولا برای درمان آرتریت استفاده می‌شود. بر اساس اظهار نظر پژوهشگران، زمانی که ورزش می‌کنیم، خود سلول‌های عضلانی مستقیم با سیگنال‌های التهابی ناشی از اینترفرون گاما درگیر می‌شوند و چیزی که انتظار نداریم، به‌وجود می‌آید.
این نتیجه نشان می‌دهد که ماهیچه‌های انسان رشد یافته در آزمایشگاه چقدر ممکن است در کشف ساز و کارهای جدید بیماری و درمان‌های بالقوه، ارزشمند باشند. یک تصور وجود دارد که سطوح بهینه و رژیم‌های ورزشی می‌توانند با التهاب مزمن مبارزه کنند و در عین حال، بر سلول‌ها فشار وارد نکنند. با دست یافتن به این فناوری علمی، این تصور را می‌توانیم با ماهیچه‌های تولید شده در شرایط آزمایشگاهی، راستی‌آزمایی کنیم و به این ایده‌ها پاسخ درست دهیم.
یافته‌ها و شرح کامل این گزارش، در تازه‌ترین شماره مجله Science Advances منتشر شده‌اند.