Hypertrofisk effekt af udholdenhedstræning og de potentielle mekanismer

Udholdenhed, eller "aerob" træning, betragtes generelt som kardiovaskulær udøve og er generelt ikke forbundet med skeletmuskelhypertrofi. Udholdenhedstræning er defineret som at udøve en lavintensiv belastning på en muskel over en længere periode, såsom effekten af ​​jogging på lægmusklerne, men omfatter også brug af lette vægte i modstand udøve. En nylig undersøgelse, som belyser skeletmuskelpatologierne hos diabetiske rotter, opdagede imidlertid den hypertrofiske effekt af udholdenhedstræning (i dette tilfælde løbebånd, der kører på gastrocnemius-musklen), selv på ikke-diabetiske rotter. Den beskriver også to specifikke skeletmuskelproteiner, Kinesin Family Member 5B (KIF5B) og Growth Associated Protein 43 (GAP-43), deres dysfunktion ved diabetes og hvordan udholdenhedstræning fremmer skeletmuskelhypertrofi gennem disse specifikke proteinveje.

I denne undersøgelse blev 52 hanrotter opdelt i 4 grupper: kontroller (raske, ikke-diabetikere), udholdenhedstrænede kontroller, diabetikere, udholdenhedstrænede diabetikere. K1F5B, GAP-43 og PAX7 (muskelsatellitceller, som er ansvarlige for muskelregenerering efter udøve-induceret muskelskade²) overflod, såvel som gastrocnemius tværsnitsareal (CSA) blev beregnet.

diabetiske den utrænede gruppe havde signifikant lavere gastrocnemius CSA sammenlignet med den utrænede kontrolgruppe, og næsten halvdelen af ​​antallet af muskelkerner (myonuclei) og næsten en tredjedel af satellitcellens (PAX7) overflod af den utrænede kontrolgruppe. Dette betyder store patologier i skeletmuskulaturen hos diabetikere. Den diabetikertrænede gruppe havde dog væsentligt bedre parametre for muskel sundhed og havde næsten den samme CSA, myonuclei og PAX7-overflod som utrænede kontroller, hvilket tyder på den signifikante hypertrofiske effekt af udholdenhedstræning af en muskel og potentialet i terapeutisk at imødegå de diabetes-inducerede muskelpatologier. De trænede sunde kontroller havde signifikant overlegne muskelparametre i forhold til alle andre grupper, med særligt højere CSA og myonuclei og PAX7-overflod.

KIF5B-proteinet var signifikant positivt korreleret med antallet af myonukier og muskel-CSA. KIF5B var moderat undertrykt ved diabetes, og udholdenhedstræning øgede proteinet signifikant. KIF5B menes at være ansvarlig for positionering af myonuclei i musklen (muskler har flere kerner i modsætning til de fleste andre celletyper og nye myonuclei kan skabes selv hos voksne via metoder som f.eks. Modstand udøve³). Desuden var GAP-43-proteinet også signifikant positivt korreleret med myonuklei-antal og muskel-CSA. GAP-43 var også moderat undertrykt i diabetes og udholdenhedstræning øgede proteinet markant. GAP-43 menes at være involveret i calciumhåndteringsregulering. Derfor ser opreguleringen af ​​begge proteiner lokalt i gastrocnemius-musklen via udholdenhedstræning af musklen ud til at give hypertrofisk effekt, potentielt gennem disse proteinbaner, og denne forskning belyser også potentielle årsager til skeletmuskeldysfunktioner såsom atrofi observeret hos diabetespatienter .

***

Referencer:  

1. Rahmati, M., Taherabadi, SJ 2021. Effekterne af træningstræning på Kinesin og GAP-43-ekspression i skeletmuskelfibre fra STZ-inducerede diabetiske rotter. Sci Rep 11, 9535. https://doi.org/10.1038/s41598-021-89106-6 

2. Sambasivan R, Yao R, et al 2011. Pax7-udtrykkende satellitceller er uundværlige til regenerering af skeletmuskler hos voksne. Udvikling. 2011 sep;138(17):3647-56. doi: https://doi.org/10.1242/dev.067587 . Erratum i: Udvikling. 2011 okt;138(19):4333. PMID: 21828093. 

3. Bruusgaard JC, Johansen IB, et al 2010. Myonuclei erhvervet ved overbelastningsøvelse går forud for hypertrofi og går ikke tabt ved aftræning. Proceedings of the National Academy of Sciences aug 2010, 107 (34) 15111-15116; DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.0913935107  

***