Geenit, jotka liittyvät lihasten kasvuun ja uudistumiseen
Lihaskudoksen kasvua ja regeneroitumista voidaan saavuttaa joko lisäämällä sellaisten geenien ilmentymistä, joilla on stimuloiva vaikutus, kuten insuliinimainen kasvutekijä (IGF-1), tai inhiboimalla geenejä, jotka yleensä toimivat repressoreina kasvuprosessit, esimerkiksi myostatiini.
Lihaksen IGF-1 (mIGF-1) : Insuliinin kaltaisen kasvutekijän (mIGF-1) spesifinen lihas-isoformi on erittäin tärkeä rooli lihasten uudistamisessa. IGF-1-geenin tehtävänä on korjata lihas, kun se käy läpi mikroskooppisen trauman harjoituksen aikana.
Myostatiini : Myostatiini on proteiini, joka löydettiin vuonna 1997 solujen erilaistumis- ja proliferaatiotutkimuksissa. Ymmärtääkseen, mikä sen todellinen toiminta oli, hiiriä yhdistettiin, joissa myostatiinia koodaava geeni estettiin.
Homotsygoottiset jälkeläiset (molempien mutatoitujen geenien kantaja) osoittivat erinomaista lihasten kehitystä verrattuna heterotsygoottisiin hiiriin (vain yhden mutatoidun geenin kantajat) ja normaaleihin. Kehon koko oli 30% korkeampi, lihas oli hypertrofinen ja paino oli 2 tai 3 kertaa suurempi kuin luonnollisilla marsuilla. Myöhemmin histologinen analyysi osoitti sekä yksittäisten lihassolujen koon kasvua (hypertrofiaa) että niiden lukumäärää (hyperplasia). Samanaikaisesti rasvakudoksessa oli vähäinen lasku, kun taas hedelmällisyys ja käyttöikä pysyivät lähes ennallaan.
Vuonna 2004, kun tutkittiin 5-vuotiasta saksalaista lasta, jolla oli epänormaalia voimaa ja lihasmassaa, havaittiin ensimmäistä kertaa ihmisen mutaation esiintyminen geenissä, joka koodaa myostatiinia. Vaikutus fenotyyppiseen ilmentymiseen oli identtinen laboratorion hiirillä ja tutkituilla karjarotuilla havaitulla tavalla, joten lapsen lihasvoima oli samanlainen, ellei jopa korkeampi kuin aikuisen. Erittäin mielenkiintoinen näkökohta on se, että lapsen äiti, josta hän peri yhden kahdesta muuntuneesta alleelistä, oli ammattimainen sprinteri ja että jotkut hänen esivanhemmistaan muistetaan poikkeuksellisesta voimastaan.
Myostatiini on proteiini, joka vuorovaikutuksessa lihaskehityksen kanssa estää sen; sitä tuottavat pääasiassa luurankolihasolut ja sen toimintaa säätelee follistatiini-niminen inhibiittori. Mitä korkeampi follistatiini on, sitä alhaisemmat ovat myostatiinin tasot, joten mitä suurempi on lihasten kehitys. Vaikuttaa siltä, että follistatiini kykenee vuorovaikutuksessa satelliittisolujen kanssa stimuloimalla uusien lihassolujen lisääntymistä (hyperplasia). Normaalisti lihasmassan kasvu johtuu vain solujen koon kasvusta (hypertrofia), kun taas lievää hyperplasiaa voi esiintyä vain tietyissä tapauksissa (lihasvammat).
Äskettäin myostatiinin inhibitio lähestymistapa lihasdystrofisten sairauksien hoidossa eläinmalleissa on herättänyt erityistä kiinnostusta; sekä myostatiinin estäjän intraperitoneaaliset injektiot että myostatiinigeenin spesifiset deleetiot suoritettiin, mikä johti lihaksen dystrofisen sairauden paranemiseen. Nykyinen tutkimus keskittyy näiden mahdollisuuksien tutkimiseen ja kehittämiseen, mutta vielä on monia hypoteeseja ja varmaa varmuutta. Tutkimukset myostatiinin roolista ihmiskehossa ovat harvoja, usein ristiriitaisia ja odottavat vielä vahvistusta. Lihaskasvu on itse asiassa anabolisten ja katabolisten tekijöiden välisen tasapainon ja yksittäisen hormonin, geenin tai tietyn aineen välinen vaikutus, joka ei riitä vaikuttamaan siihen merkittävästi. Tämän varmistamiseksi kirjallisuudessa on tehty tutkimuksia, jotka osoittavat, että lihasten määrässä ei ole merkittäviä eroja normaalien henkilöiden ja muiden, joilla on myostatiinin puutos, välillä.
Kasvuhormoni (somatotropiini - GH): GH tai somatotrooppinen hormoni on proteiini (lineaarinen peptidi, joka koostuu 191 aminohaposta), jonka tuottavat eturivin aivolisäkkeen somatotrooppiset solut. Siinä on sykkivä erittyminen, jossa esiintyy yleisempiä ja laajempia huiput nukkumisen ensimmäisinä tunteina.
Urheilutoiminta on voimakas ärsyke kasvuhormonin erittymiselle. Pitkän aikavälin harjoitusten aikana erityspiikki havaitaan 25. ja 60. minuutin välillä, kun taas anaerobisten ponnistelujen tapauksessa tämä huippu kirjataan viidennen ja viidentoista minuutin palautumisajan välillä.
FH: n eritys on yhtä suuri fyysinen ponnistus:
- naisilla kuin miehillä
- nuorille verrattuna vanhuksiin
- istunnossa verrattuna koulutettuihin
GH-eritystä harjoituksen aikana vaikuttavat:
- INTENSITY "
Merkittävä GH: n vaste liikuntaan on jo havaittu matalatehoisissa harjoituksissa (50% VO2max: sta), ja siitä tulee suurin mahdollinen anaerobisen kynnyksen ympärillä (70% VO2max). Edelleen voimakkuuden lisääntyminen ei aiheuta merkittävää lisäystä erittyvään piikkiin. GH: n suurin vaste fyysiselle ponnistukselle havaitaan anaerobisen glykolyysin ja suurten laktaattituotannon (esim. Kehonrakentamisen) aikana harjoitusten aikana. GH-eritys on kääntäen verrannollinen elpymisjaksoon ja suoraan verrannollinen harjoituksen kestoon.
- KOULUTUS
GH: n vastaus harjoitukseen liittyy käänteisesti koulutuksen asteeseen. Samalla harjoituksen intensiteetillä koulutettu henkilö tuottaa paljon vähemmän GH: tä kuin dekantoidun kohteen, koska laktidemia (laktaatin kiintiö verenkierrossa) on pienempi.
GH: n vaikutukset ovat osittain suoria, kuten diabetogeeninen ja lipolyyttinen vaikutus, ja osittain välittyvät samanlaisista insuliinitekijöistä: insuliinikasvutekijä (IGF-1, IGF-2).
- LÄMPÖTILA
GH-erityksen vaste ympäristön lämpötilan muutokseen on suoraan verrannollinen itse lämpötilan laskuun.
GH-IGF-akseli vaikuttaa fysiologisesti glukoosin metaboliaan, aiheuttaen hyperglykemiaa; protidisesta aineenvaihdunnasta, lisäämällä aminohappojen solujen ottoa ja nopeuttamalla transkriptiota ja mRNA: n translaatiota, mikä edesauttaa proteiinianaboliaa ja lihasmassojen kehittymistä; lopuksi se vaikuttaa myös lipidien aineenvaihduntaan ja aiheuttaa lipolyysiä vapaiden rasvahappojen ja ketonikappaleiden lisääntyessä.
GH: n suurten määrien antamiseen liittyy monia haittavaikutuksia: myopatia, perifeeriset neuropatiat, nesteen kertyminen, turvotus, karpaalikanavan oireyhtymä, niveltulehdus, parestesia, gynekomastia, hyvänlaatuinen intrakraniaalinen hypertensio, jossa on papillusta ja päänsärkyä, akuutti haimatulehdus, glukoosi-intoleranssi, kolesterolin ja triglyseridien, arteriovenoosisten sairauksien, kardiomegalia ja kardiomyopatian lisääntyminen plasmassa. GH-antamiseen liittyvät lihas- ja liikuntaelin- ja sydänvaikutukset voivat olla peruuttamattomia, usein myös sen jälkeen, kun hormoni on poistettu. On myös tärkeää muistaa, että da GH voi aiheuttaa kasvainten muodostumista, erityisesti paksusuolessa, ihossa ja veressä.
Strategiat geneettisen dopingin havaitsemiseksi
Geneettisen dopingin sisällyttämistä Maailman antidopingvirastoon (AMA) kiellettyjen aineiden ja menetelmien luetteloon on seurannut vaikeuksia kehittää menetelmiä sen havaitsemiseksi, koska sekä siirtogeeni että ekspressoitu proteiini olisivat olleet todennäköisimmin erottamattomia niiden endogeenisistä vastineista.
Ihanteellinen näyte geneettiseen dopingin havaitsemiseen pitäisi olla helposti saatavilla näytteillä, jotka eivät käytä invasiivista lähestymistapaa; Lisäksi kyselyn tulisi heijastaa paitsi peruuttamisen ajankohtaa myös edellisen ajanjakson tilannetta. Kehonesteet (veri, virtsa ja sylki) täyttävät ensimmäisen kohdan, joten kehitettyä menetelmää olisi sovellettava ainakin yhteen näistä näytteistä. Havaitsemismenetelmien tulisi olla spesifisiä, herkkiä, melko nopeita, mahdollisesti kustannustehokkaita ja mahdollistavat laajamittaisen analyysin.
Dopingin seurantaa urheilijoille mahdollistavan menetelmän käyttöön liittyvät oikeudelliset vaikutukset ovat sellaisia, että mahdollisuuksien mukaan doping-aineen yksiselitteisesti tunnistava suora menetelmä on aina parempi kuin epäsuora menetelmä, joka mittaa muutoksen tapahtumissa. solut, kudokset tai koko keho dopingin vuoksi. Geneettisen dopingin osalta transgeenin, transgeenisen proteiinin tai itse vektorin havaitseminen olisi suora lähestymistapa, mutta mahdollisuus käyttää tällaista lähestymistapaa on minimaalinen, kuten silloin, kun on havaittu kiellettyjä peptidihormoneita, kuten erytropoietiinia ja somatotropiini. Epäsuora lähestymistapa (biologinen passi) tarjoaa sen sijaan tietyn luotettavuuden testituloksissa, jotka perustuvat tilastolliseen malliin ja ovat siten avoimempia oikeudelliselle valvonnalle. Lisäksi urheilun yhteisön tärkeiden lukujen välillä ei ole vielä päästy sopimukseen hyväksyttävästä luotettavuuden tasosta.
Tuotantoa:
- Vanadiinin vaikutusmekanismi: insuliinimimeettinen tai insuliinia tehostava aine? [Can J Physiol Pharmacol 2000 Oct; 78 (10): 829 - 47]
- Vanadiini ja diabetes: haiman ja perifeerisen insuliinimimeettiset ominaisuudet - [Ann Pharm Fr 2000 Oct; 58 (5): 531]
- Vanadiinin vaikutus alueelliseen aivojen glukoosin käyttöön rotilla - Marfaing-Jallat P, Penicaud L. [Physiol Behav. 1993 Aug; 54 (2): 407-9]
- Gladoneogeneesin inhibitio vanadiinilla ja metformiinilla kontrolli- ja diabeettisissa kaneissa eristetyissä munuais-aivokalvoputkissa - Kiersztan A et ai. - [Biochem Pharmacol. 2002 1. huhtikuuta; 63 (7): 1371-82].
