Gēni, kas saistīti ar muskuļu augšanu un atjaunošanos
Muskuļu audu augšanu un atjaunošanos var panākt, palielinot gēnu ekspresiju, kam ir stimulējoša iedarbība, piemēram, insulīna tipa augšanas faktors (IGF-1), vai inhibējot gēnus, kas parasti darbojas kā repressori. augšanas procesus, piemēram, myostatin.
Muskuļu IGF-1 (mIGF-1) : Insulīnam līdzīga augšanas faktora (mIGF-1) specifiskā muskuļu izoforma ir ļoti svarīga muskuļu reģenerācijā. IGF-1 gēna uzdevums ir salabot muskuļus, kad vingrošanas laikā notiek mikroskopiska trauma.
Myostatin : Myostatin ir proteīns, kas atklāts 1997. gadā šūnu diferenciācijas un proliferācijas pētījumos. Lai saprastu, kāda bija tās patiesā funkcija, pelēm tika veikta pārošanās, kurā inhibēja gēnu, kas kodē myostatīnu.
Homozigotajiem pēcnācējiem (abu mutēto gēnu nesējs) bija augstāka muskuļu attīstība salīdzinājumā ar heterozigotiskām pelēm (tikai viena mutācijas gēna nesējiem) un parastajām. Ķermeņa izmērs bija par 30% lielāks, muskuļi bija hipertrofiski un svars bija 2 vai 3 reizes lielāks nekā dabīgajās jūrascūciņās. Vēlāk histoloģiskā analīze parādīja gan atsevišķu muskuļu šūnu lieluma palielināšanos (hipertrofiju), gan to skaitu (hiperplāziju). Tajā pašā laikā nedaudz samazinājās taukaudi, bet auglība un dzīves ilgums gandrīz nemainījās.
2004. gadā, pētot 5 gadus vecu vācu bērnu ar nenormālu spēku un muskuļu masas attīstību, cilvēka mutācija mutē, kas kodē myostatīnu, pirmo reizi tika identificēta. Ietekme uz fenotipisko ekspresiju bija identiska laboratorijas pelēm un pētītajām liellopu šķirnēm, tāpēc bērna muskuļu spēks bija līdzīgs, ja ne pat augstāks par pieaugušo. Ļoti interesants aspekts ir tas, ka bērna māte, no kuras viņš mantojis vienu no diviem mutētiem alēļiem, bija profesionāls sprinteris un ka daži no viņa senčiem tiek atcerēti par savu ārkārtīgo spēku.
Myostatin ir proteīns, kas tādējādi mijiedarbojas ar muskuļu attīstību, inhibējot to; to galvenokārt ražo skeleta muskuļu šūnas, un to darbību regulē inhibitora, ko sauc par follistatīnu, klātbūtne. Jo augstāks ir follistatīna līmenis, jo zemāks ir myostatin līmenis, tāpēc jo lielāka ir muskuļu attīstība. Šķiet, ka follistatīns spēj mijiedarboties ar satelīta šūnām, stimulējot jaunu muskuļu šūnu proliferāciju (hiperplāzija). Parasti muskuļu masas pieaugumu izraisa tikai šūnu lieluma palielināšanās (hipertrofija), bet neliela hiperplāzija var rasties tikai atsevišķos gadījumos (muskuļu bojājumi).
Nesen manostatīna inhibēšanas pieeja muskuļu distrofisko slimību ārstēšanā dzīvnieku modeļos ir izraisījusi īpašu interesi; tika veiktas gan myostatin inhibitora intraperitoneālas injekcijas, gan specifiskas myostatin gēna dzēšanas, kas izraisīja muskuļu distrofijas slimības uzlabošanos. Pašreizējie pētījumi ir vērsti uz šo potenciālu izpēti un attīstību, taču joprojām ir daudzas hipotēzes un dažas pārliecības. Pētījumi par myostatin lomu cilvēka organismā ir maz, bieži vien pretrunīgi un joprojām gaida apstiprinājumu. Muskuļu augšana faktiski ir smalks līdzsvars starp anaboliskiem un kataboliskiem faktoriem, un viens hormons, gēns vai konkrēta viela nav pietiekama, lai to būtiski ietekmētu. Lai to apstiprinātu, literatūrā ir veikti pētījumi, kas liecina, ka nav būtisku atšķirību muskuļu masas daudzumā starp normāliem cilvēkiem un citiem ar myostatin deficītu.
Augšanas hormons (somatotropīns - GH): GH vai somatotropais hormons ir proteīns (lineārs peptīds, kas sastāv no 191 aminoskābēm), ko ražo priekšējās hipofīzes somatotropās šūnas. Tam ir pulsējoša sekrēcija, biežāk un plašāk virsotnē pirmajās miega stundās.
Sporta aktivitāte ir spēcīgs stimuls augšanas hormona sekrēcijai. Ilgtermiņa vingrinājumu laikā sekrēcijas maksimumu novēro no 25. līdz 60. minūtei, bet anaerobās pūles gadījumā šis maksimums tiek reģistrēts starp 5. un 15. atkopšanas minūtes beigām.
Ar vienādu fizisko piepūli GH sekrēcija ir lielāka:
- sievietēm nekā vīriešiem
- gados vecākiem cilvēkiem
- mazkustīgs salīdzinājumā ar apmācītiem
GH sekrēciju vingrošanas laikā ietekmē:
- intensitāte "
Nozīmīga GH reakcija uz treniņiem jau ir novērota zemas intensitātes vingrinājumiem (50% VO2max) un kļūst maksimāla ap anaerobo slieksni (70% VO2max). Nākamais intensitātes pieaugums neizraisa nozīmīgu sekrēcijas maksimuma pieaugumu. Lielākā GH reakcija uz fizisko piepūli tiek novērota vingrojumos ar lielu pieprasījumu pēc anaerobās glikolīzes un ar masveida laktāta ražošanu (piemēram, ķermeņa veidošana). GH sekrēcija ir apgriezti proporcionāla atveseļošanās periodam un ir tieši proporcionāla vingrinājuma ilgumam.
- MĀCĪBAS
GH atbildes reakcija ir apgriezti saistīta ar apmācību pakāpi. Tajā pašā treniņu intensitātei, apmācīta persona ražo daudz mazāk GH nekā dekantēts subjekts, jo laktidēmija (laktāta kvota apgrozībā) ir zemāka.
GH ietekme ir daļēji tieša, piemēram, diabetogēnā un lipolītiskā iedarbība, un daļēji to veicina līdzīgi insulīna faktori: insulīna augšanas faktors (IGF-1, IGF-2).
- TEMPERATŪRA
GH sekrēcijas reakcija uz vides temperatūras izmaiņām ir tieši proporcionāla pašas temperatūras samazinājumam.
GH-IGF ass darbojas fizioloģiski uz glikozes metabolismu, izraisot hiperglikēmiju; par protīdu vielmaiņu, palielinot aminoskābju šūnu uzņemšanu un paātrinot transkripciju un mRNS translāciju, tādējādi veicinot proteīnu anabolismu un muskuļu masas attīstību; visbeidzot, tas ietekmē arī lipīdu metabolismu, izraisot lipolīzi, palielinoties brīvajām taukskābēm un ketona struktūrām.
Ir daudz blakusparādību, kas saistītas ar lielu GH daudzuma ievadīšanu: miopātija, perifērās neiropātijas, šķidruma aizture, tūska, karpālā kanāla sindroms, artralģija, parestēzija, ginekomastija, labdabīga intrakraniāla hipertensija ar papillēmu un galvassāpes, akūta pankreatīts, glikozes nepanesība, holesterīna un triglicerīdu, arteriovenozo slimību, kardiomegālijas un kardiomiopātijas plazmas palielināšanās. Skeleta-muskuļu un sirdsdarbības ietekme, kas saistīta ar GH ievadīšanu, var būt neatgriezeniska, bieži vien arī pēc hormona izņemšanas. Ir svarīgi arī atcerēties, ka da GH var izraisīt neoplazmu veidošanos, īpaši resnajā zarnā, ādā un asinīs.
Ģenētiskās dopinga noteikšanas stratēģijas
Pēc tam, kad Pasaules Antidopinga aģentūra (AMA) ir iekļāvusi ģenētisko dopingu aizliegto vielu un metožu sarakstā, ir grūti izstrādāt metodes tās noteikšanai, jo gan transgēns, gan izteiktais proteīns būtu bijuši visticamāk neatšķiras no saviem endogēniem.
Ideālajam ģenētiskās dopinga noteikšanas paraugam jābūt viegli pieejamam ar paraugiem, kas neizmanto invazīvu pieeju; turklāt aptaujā jāatspoguļo ne tikai situācija atteikuma brīdī, bet arī iepriekšējā laika perioda situācija. Ķermeņa šķidrumi (asinis, urīns un siekalas) atbilst pirmajam punktam, tāpēc izstrādātā metodika jāpiemēro vismaz vienam no šiem paraugiem. Detektēšanas metodēm jābūt specifiskām, jutīgām, samērā ātrām, potenciāli rentabliem un tām būtu jāļauj veikt plašu analīzi.
Jebkura metode, kas ļauj uzraudzīt dopinga lietošanu sportistiem, ir juridiska ietekme, kas, ja iespējams, tiešā metode, kas nepārprotami identificē dopinga līdzekli, vienmēr būs priekšroka nevis netiešai metodei, kas nosaka, ka izmaiņas notikušas. šūnu, audu vai visa ķermeņa dopinga dēļ. Attiecībā uz ģenētisko dopingu transgēna, transgēnā proteīna vai paša vektora noteikšana būtu tieša pieeja, bet iespēja izmantot šāda veida pieeju ir minimāla, piemēram, aizliegto peptīdu hormonu, piemēram, eritropoetīna, noteikšanai un somatotropīns. Netiešā pieeja (bioloģiskā pase) nodrošina testu rezultātu zināmu ticamību, pamatojoties uz statistisko modeli, tāpēc tā ir vairāk atvērta juridiskai kontrolei. Turklāt vēl nav panākta vienošanās starp sporta kopienas svarīgākajiem rādītājiem par pieņemamu uzticamības līmeni.
Bibliogrāfija:
- Vanādija iedarbības mehānisms: insulīna mimētiskais vai insulīna uzlabošanas līdzeklis? [Can J Physiol Pharmacol 2000 Oct; 78 (10): 829-47]
- Vanādijs un cukura diabēts: aizkuņģa dziedzera un perifērās insulīna īpašības - [Ann Pharm Fr 2000 Oct; 58 (5): 531]
- Vanādija ietekme uz reģionālo smadzeņu glikozes izmantošanu žurkām - Marfaing-Jallat P, Penicaud L. [Physiol Behav. 1993 Aug; 54 (2): 407-9]
- Glikoneogenesis kavēšana ar vanādiju un metformīnu nieru garozas tubulās, kas izolētas no kontroles un diabētiskajiem trušiem - Kiersztan A et al. - [Biochem Pharmacol. 2002. gada 1. aprīlis; 63 (7): 1371-82].
