Исследование влияния препарата аминокислот с разветвленными боковыми радикалами на регенерацию передней большеберцовой мышцы после компрессионной травмы

Введение. Гистологические данные о влиянии внутримышечного введения препарата аминокислот с разветвлёнными боковыми радикалами (BCAA) на восстановление мышц отсутствуют.

Цель работы — гистоморфометрическая оценка влияния внутримышечного введения препарата BCAA в лекарственной форме для инъекций на регенерацию передней большеберцовой мышцы (ПБМ) крыс после её закрытого частичного раздавливания.

Материалы и методы. Сдавление ПБМ в течение одной минуты проводили 48 крысам-самцам линии Вистар. Через сутки животным серии 1 в ПБМ разово вводили физраствор, животным серии 2 — BCAA. Эвтаназию проводили на седьмые, 14-е, 28-е и 42-е сутки. В изображениях парафиновых срезов определяли объемные плотности мышечных волокон (МВ) (V_Vm), микрососудов (V_Vmv) и эндомизия (V_Vе), измеряли диаметры МВ, определяли численные плотности МВ (Na_m), микрососудов (Na_mv) и внутримышечных ядер (Na_n), рассчитывали коэффициенты васкуляризации (kv как Na_mv/Na_m) и нуклеации (kn как Na_n/ Na_m). Контроль — 10 интактных крыс.

Результаты. Через семь суток V_Vm в обеих сериях снижалась на 36–37 %, в остальные сроки показатель был значимо выше в серии 2, но оставался ниже нормы в обеих группах. В течение 28 суток диаметр МВ был выше в серии 2. Через семь, 14 и 28 суток на 17 % (р = 0,026), 11 % (р = 0,012) и 5 % (р = 0,048) показатель превышал значения серии 1, через 28 суток в сериях 1 и 2 он составлял 79 % и 84 % от нормы. Показатель kn в серии 2 был ниже нормы только через семь суток опыта, а в серии 1 — через семь, 14 и 42 суток на 24 % (р = 0,002), 24 % (р = 0,004) и 10 % (р = 0,034), что указывает на менее активный миогенез. Показатель kv через 14 и 28 суток был выше в серии 2 на 10 % (р = 0,045) и 32 % (р = 0,014). На 42-е сутки в серии 2 диаметр МВ снижался на фоне роста их Na_m и становился на 47 % ниже нормы (р = 0,0006) и на 30 % ниже значений серии 1 (р = 0,0023).

Обсуждение. Полученные данные дают основание считать, что инъекция BCAА оказывает положительное влияние на регенерацию МВ и микрососудов, регенерация более активна, чем в серии 1. Необходимы дополнительные исследования побочных эффектов и отдаленных результатов.

Заключение. Однократное внутримышечное введение в зону закрытого частичного раздавливания передней большеберцовой мышцы крыс оригинального препарата на основе аминокислот с разветвлёнными боковыми радикалами в лекарственной форме для инъекций оказывает миогенный стимулирующий эффект.

1. Белокрылов Н.М., Ладейщиков В.М., Щеколова Н.Б. и др. Повреждения опорно-двигательного аппарата у детей при дорожнотранспортных происшествиях. Пермский медицинский журнал. 2018;35(4):26-38. doi: 10.17816/pmj35426-38.

2. Коврижных Ю.А., Коврижных М.В., Запарий Н.С. Основные тенденции повторной инвалидности вследствие травм опорно-двигательного аппарата в г. Москве за 2012-2017 гг. Здоровье населения и среда обитания – ЗНиСО. 2021;(1):28-33. doi: 10.35627/2219-5238/2021-334-1-28-33.

3. Зорин В.И., Лукьянов С.А. Анализ телемедицинских консультаций детям с повреждениями опорно-двигательного аппарата по данным НМИЦ детской травматологии и ортопедии им. Г.И. Турнера. Травматология и ортопедия России. 2023;29(3):86-93. doi:10.17816/2311-2905-11175.

4. Nakata K., Ishikawa M., Kamei N, et al. Skeletal muscle injury treatment using the Silk Elastin® injection in a rat model. Regen Ther. 2024;(26):180-187. doi: 10.1016/j.reth.2024.05.012.

5. Marmolejo-Martínez-Artesero S, Romeo-Guitart D, Venegas V, et al. NeuroHeal Improves Muscle Regeneration after Injury. Cells. 2020;10(1):22. doi: 10.3390/cells10010022.

6. Amaechi O, Huffman MM, Featherstone K. Pharmacologic Therapy for Acute Pain. Am Fam Physician. 2021;104(1):63-72.

7. Grover KM, Sripathi N. Rhabdomyolysis. Muscle Nerve. 2026;73(4):527-533. doi: 10.1002/mus.70079.

8. Yang BF, Li D, Liu CL, et al. Advances in rhabdomyolysis: A review of pathogenesis, diagnosis, and treatment. Chin J Traumatol. 2026;29(1):21-31. doi: 10.1016/j.cjtee.2024.10.005.

9. Mokhtari AK, Maurer LR, Christensen MA, et al. Rhabdomyolysis in Severe COVID-19: Male Sex, High Body Mass Index, and Prone Positioning Confer High Risk. J Surg Res. 2021;266:35-43. doi: 10.1016/j.jss.2021.03.049.

10. Шперлинг И.А., Одинцова И.А., Шулепов А.В. и др. Особенности регенерационного гистогенеза скелетных мышц в области сдавления при экспериментальной компрессионной травме. Клиническая патофизиология. 2021;27(S3):27.

11. Scala P, Rehak L, Giudice V, et al. Stem Cell and Macrophage Roles in Skeletal Muscle Regenerative Medicine. Int J Mol Sci. 2021;22(19):10867. doi: 10.3390/ijms221910867.

12. Wang DA, Li QZ, Jia DM. Low-Frequency Electrical Stimulation Promotes Satellite Cell Activities to Facilitate Muscle Regeneration at an Early Phase in a Rat Model of Muscle Strain. Biomed Res Int. 2021;2021:4218086. doi: 10.1155/2021/4218086.

13. Чернова О.Н., Корсаков И.Н., Самчук Д.П. и др. Экспериментальные модели для изучения регенерации поперечнополосатой скелетной мышечной ткани. Гены и клетки. 2015;10(4):127-140. doi: 10.23868/gc120536.

14. Деев Р.В., Бозо И.Я., Мавликеев М.О., и др. Регенерационный гистогенез в области дефекта скелетной мышцы при местном введении ген-активированного гидрогеля на основе гиалуроновой кислоты в эксперименте. Гены и клетки. 2020;15(2):66-72. doi: 10.23868/202004015.

15. Wu Z, Xu H, Xu Y, et al. Andrographolide promotes skeletal muscle regeneration after acute injury through epigenetic modulation. Eur J Pharmacol. 2020;888:173470. doi: 10.1016/j.ejphar.2020.173470.

16. Contreras-Muñoz P, Torrella JR, Venegas V, et al. Muscle Precursor Cells Enhance Functional Muscle Recovery and Show Synergistic Effects With Postinjury Treadmill Exercise in a Muscle Injury Model in Rats. Am J Sports Med. 2021;49(4):1073-1085. doi: 10.1177/0363546521989235.

17. Jin JB, Robinson A, Soukup T, et al. Metabolic and molecular regulation in skeletal muscle dysfunction and regeneration. Front Cell Dev Biol. 2025;13:1651553. doi: 10.3389/fcell.2025.1651553.

18. Koike H, Sugimura M, Ouchi R, et al. Macrophage Subpopulation Promotes Skeletal Muscle Regeneration Through HGF/MET Signaling-Mediated Skeletal Muscle Stem Cell Proliferation. Aging Cell. 2025;24(6):e70042. doi: 10.1111/acel.70042.

19. Hirano K, Nakabayashi C, Sasaki M, et al. Mg2+ influx mediated by TRPM7 triggers the initiation of muscle stem cell activation. Sci Adv. 2025;11(14):eadu0601. doi: 10.1126/sciadv.adu0601.

20. Wilkinson K, Koscien CP, Monteyne AJ, et al. Association of postprandial postexercise muscle protein synthesis rates with dietary leucine: A systematic review. Physiol Rep. 2023;11(15):e15775. doi: 10.14814/phy2.15775.

21. Weber MG, Dias SS, de Angelis TR, et al. The use of BCAA to decrease delayed-onset muscle soreness after a single bout of exercise: a systematic review and meta-analysis. Amino Acids. 2021;53(11):1663-1678. doi: 10.1007/s00726-021-03089-2.

22. Hou YC, Wu JM, Chen KY, et al. Glutamine and leucine administration attenuates muscle atrophy in sepsis. Life Sci. 2023;314:121327. doi: 10.1016/j.lfs.2022.121327.

23. Hemstock R, Mulhall D, Didyk J, et al. Postoperative weight-bearing restrictions and rehabilitation protocols after hip arthroscopy for femoroacetabular impingement: a systematic review. J Hip Preserv Surg. 2023;10(3-4):220-227. doi: 10.1093/jhps/hnad023.

24. Cordingley DM, Taheri M, Fasihiyan M, et al. Selected Nutrients to Oppose Muscle Disuse Following Arthroscopic Orthopedic Surgery: A Narrative Review. Nutrients. 2025;17(7):1273. doi: 10.3390/nu17071273.

25. Ikeda T, Suzuki S, Aimoto K, et al. Effect and feasibility of the combination of branched chain amino acid and exercise therapy on muscle mass and echo intensity of muscle in orthopedic patients in a convalescent rehabilitation hospital: A crossover trial. Health Sci Rep. 2023;6(6):e1316. doi: 10.1002/hsr2.1316.

26. Witard OC, Hughes AK, Morgan PT, et al. Protein-based perioperative nutrition interventions for improving muscle mass and functional outcomes following orthopaedic surgery. Exp Physiol. 2025;110(12):1802-1809. doi: 10.1113/EP092237.

27. Church DD, Schutzler SE, Wolfe RR, Ferrando AA. Perioperative amino acid infusion reestablishes muscle net balance during total hip arthroplasty. Physiol Rep. 2021;9(18):e15055. doi: 10.14814/phy2.15055.

28. Khani Y, Salmani A, Elahi M, et al. Peri-operative protein or amino acid supplementation for total joint arthroplasty: a systematic review and meta-analysis. J Orthop Surg Res. 2025;20(1):439. doi: 10.1186/s13018-025-05847-4.

29. Стогов М.В., Кононович Н.А., Тушина Н.В. и др. Эффективность препарата аминокислот с разветвленными боковыми радикалами в лекарственной форме для инъекций при травматическом повреждении скелетных мышц в эксперименте. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2025;88(2):34-38. doi: 10.30906/0869-2092-2025-88-2-34-38.

30. Щудло Н.А., Щудло М.М., Кононович Н.А. Гистоморфометрическая характеристика скелетной мышцы, регенерирующей после закрытого частичного раздавливания. Морфология. 2014;146(4):59-63.

31. Щудло М. М., Ступина Т. А., Щудло Н. А. Количественный анализ метахромазии суставного хряща в телепатологии. Известия Челябинского научного центра. 2004;25(Спец. вып.):17-22.

32. Tu H, Zhang D, Corrick RM, et al. Morphological Regeneration and Functional Recovery of Neuromuscular Junctions after Tourniquet-Induced Injuries in Mouse Hindlimb. Front Physiol. 2017;8:207. doi: 10.3389/fphys.2017.00207.

33. Forcina L, Cosentino M, Musarò A. Mechanisms Regulating Muscle Regeneration: Insights into the Interrelated and Time-Dependent Phases of Tissue Healing. Cells. 2020;9(5):1297. doi: 10.3390/cells9051297.

34. Morton AB, Jacobsen NL, Segal SS. Functionalizing biomaterials to promote neurovascular regeneration following skeletal muscle injury. Am J Physiol Cell Physiol. 2021;320(6):C1099-C1111. doi: 10.1152/ajpcell.00501.2020.

35. Roux-Biejat P, Coazzoli M, Marrazzo P, et al. Acid Sphingomyelinase Controls Early Phases of Skeletal Muscle Regeneration by Shaping the Macrophage Phenotype. Cells. 2021;10(11):3028. doi: 10.3390/cells10113028.

36. Филимонова Г.Н., Кубрак Н.В., Краснов В.В., Рябых С.О. Гистоморфометрическое исследование камбаловидной мышцы в условиях моделирования контузионной травмы спинного мозга: экспериментально-морфологическое исследование. Хирургия позвоночника. 2021;18(4):111-118. doi: 10.14531/ss2021.4.111-118.

37. Щудло Н.А., Кобызев А.Е., Варсегова Т.Н., Ступина Т.А. Гистоморфометрическая оценка большеберцового нерва и мелких мышц стопы после внутреннего невролиза и аутогенной пластики большеберцовой порции седалищного нерва крыс. Гений ортопедии. 2022:28(6):823-829. doi: 10.18019/1028-4427-2022-28-6-823-829.

38. Моховиков Д.С., Ступина Т.А., Варсегова Т.Н. и др. Гистоморфометрические характеристики передней большеберцовой мышцы и малоберцового нерва при экспериментальном замещении пострезекционного дефекта голени аппаратом Илизарова в комбинации с методом Masquelet. Гений ортопедии. 2020;26(2): 216-221. doi 10.18019/1028-4427-2020-26-2-216-221.

39. Wang Y, Lu J, Liu Y. Skeletal Muscle Regeneration in Cardiotoxin-Induced Muscle Injury Models. Int J Mol Sci. 2022;23(21):13380. doi: 10.3390/ijms232113380.

40. Broer T, Tsintolas N, Purkey K, et al. Engineered myovascular tissues for studies of endothelial/satellite cell interactions. Acta Biomater. 2024;188:65-78. doi: 10.1016/j.actbio.2024.09.020.

41. Hendrickse P, Degens H. The role of the microcirculation in muscle function and plasticity. J Muscle Res Cell Motil. 2019;40(2):127-140. doi: 10.1007/s10974-019-09520-2.

42. Yang X, Xue P, Chen H, et al. Denervation drives skeletal muscle atrophy and induces mitochondrial dysfunction, mitophagy and apoptosis via miR-142a-5p/MFN1 axis. Theranostics. 2020;10(3):1415-1432. doi: 10.7150/thno.40857.

43. Zhang L, Li M, Wang W, et al. Celecoxib alleviates denervation-induced muscle atrophy by suppressing inflammation and oxidative stress and improving microcirculation. Biochem Pharmacol. 2022;203:115186. doi: 10.1016/j.bcp.2022.115186.