Миостатин

Стопорный рычаг в отношении синтеза мышечного белка без других известных ролей в организме, удаление миостатина из организма ведет к чрезмерному мышечному росту и снижению жировой массы; заветная цель бодибилдинга в связи с его силой действия, но добавки, нацеленные на миостатин, неэффективны.

Согласно многим исследованиям, миостатин представляет собой наиболее сильнодействующий отрицательный регулятор скелетной мышечной массы, известный на сегодняшний день.¹⁾ Он выражен практически исключительно в мышечной ткани (с некоторым количеством в сердечной ткани). Миостатин также может быть обнаружен в клетках кожи.

Миостатин может быть снижен различными средствами:

• Генетическое разрушение (изъятие или подавление гена, который кодирует миостатин)
• Генетическая повышенная регуляция антагонистов (повышение активности гена, который ингибирует активность миостатина)
• Прием антагонистов субъектом

Конечный результат заключается в том, что, когда миостатин неспособен действовать на свой активин-II рецептор, мышечная масса резко повышается.²⁾ Белковая структура миостатина достаточно фиксированная (одинаковая) среди видов, аналогичное действие подавления миостатина наблюдалось у овец, крупного рогатого скота, собак, рыб, приматов, также имеется предметное исследование в отношении здорового человека с мутацией миостатина.³⁾ Вероятно, что результаты на животных моделях будут распространяться на людей в равной степени.

У животных моделей дефицита миостатина постоянно наблюдается меньшее количество телесного жира наряду с повышением мышечной массы. Это непосредственно связано с тем, что процесс роста мышечной массы является в высокой степени эндотермическим и для его выполнения требуется энергия. Действие миостатина на мышечную ткань косвенно вызывает расходование жировых клеток в целях обеспечения энергии для синтеза белка. Дефицит миостатина связан с повышенной выработкой бурого жира у мышиных моделей, хотя могут наблюдаться некоторые межвидовые различия в отношении человека.⁴⁾

Миостатин способен повышать активность АМФ-зависимой киназы, которая повышает потребление глюкозы мышечными клетками. Тем не менее, исследования в естественных условиях демонстрируют сниженную инсулиновую резистентность в периоды дефицита миостатина. Вовлеченность активности АМФ-зависимой киназы повышается в этом случае в равной степени,⁵⁾ в то время как другие исследования свидетельствуют, что потребление энергии мышечной тканью повышается, таким образом, лишая жировую ткань анаболизма, что вызывает повышение инсулиночувствительности. Это наблюдалось при дефиците миостатина в мышцах, но не жировой ткани, что вызвало повышение инсулиночувствительности у мышей. Причинно-следственная связь объясняется высоким уровнем взаимосвязи между пониженным уровнем миостатина (за счет аэробных упражнений), вызывающим дозозависимое снижение инсулиновой резистентности, и вызовом инсулиновой резистентности с помощью инъекций миостатина. В дополнение к повышению чувствительности к глюкозе, повышение потребления мышцами энергии оказывает защитное действие против атеросклероза.

Выработка миостатина может ингибироваться, он может связываться и блокироваться в крови до его воздействия на активин-II рецептор, либо может ингибироваться пострецепторный каскад. Доступно множество методов ингибирования действия миостатина на клеточное ядро, хотя многие представляют по существу лекарственные средства и недоступны для широкой публики.

Миостатин пропептид представляет собой часть первоначально синтезируемой цепи миостатина, активный компонент, который должен разрушиться для выполнения функции. По существу, миостатин пропептид является одним из способов, с помощью которого можно регулировать активность миостатина в сыворотке. Повышенная выраженность миостатин пропептида у животных приводит к росту мышечной массы и другим действиям, приведенным в предыдущих разделах.⁶⁾ Другие исследования свидетельствуют, что он несет в себе множество полезных воздействий, наблюдаемых пи дефиците миостатина, таких как повышение скорости заживления травм. Возможно введение мутантного пропептидного гена, который обеспечивает долговременное подавление миостатина.

Фоллистатин представляет собой естественно возникающий и вырабатываемый гепатокин (цитокин, вырабатываемый большей частью в печени, хотя вырабатывается в ограниченных количествах в других клетках), который может связываться с миостатином и деактивировать его в сыворотке. И манипулирование генетической выраженностью выработки фоллистатина, и введение фоллистатина дают действие, сходное с дефицитом миостатина. Фоллистатин также обладает способностью связываться с другими факторами в сыворотке, одним из которых является активин. Поскольку активин также частично ингибирует синтез белков, подавление как миостатина, так и активина может вызывать в дальнейшем повышение мышечного роста. Это было продемонстрировано в одном исследовании, где прием фоллистатина у мышей с дефицитом миостатина вызвал дальнейший мышечный рост.⁷⁾ Тем не менее, активины также обусловливают рост и пролиферацию других клеток, а не только скелетных мышц.[42] По этой причине миостатин-специфичный пептид, полученный из фоллистатина и получивший название «выделенный из фоллистатина пептид II», является многообещающим в ингибировании миостатина без влияния на другие факторы в сыворотке.

Декорин представляет собой сравнительно небольшой белок, состоящий из дерматиновой/хондроитиновой сульфатной цепи. Он способен модулировать действие миостатина на мышцы посредством связывания с ним в сыворотке. В жизненном цикле декорин и миостатин достаточно взаимосвязаны в отношении их выраженности.⁸⁾ Декорин также способен повышать уровень фоллистатина.

«Вакцинация» миостатином получила развитие из культуры дрожжей, где пероральный прием и внутривенное введение миостатина мышам вызывали образование миостатин-специфичных антител и повышали в результате мышечный фенотип.

Действие миостатина в отношении отрицательной регуляции (и, таким образом, ускорение синтеза белка за счет ингибирования) локализовано в скелетных мышцах и сердечной ткани. Тем не менее, у животной модели, изучавшей сердечный рост у стареющих мышей, побочные эффекты не наблюдались, хотя было выявлено полезное метаболическое действие миостатина. Так как миостатин расположен в клетках кожи, у мышей с отсутствующим миостатином наблюдается рост уровня белка декорина, который замедляет заживление кожи за счет подавления белков TGF-b.

Кратковременные упражнения с сопротивлением, в среднем, снижают содержание миостатина в сыворотке. Нагрузки на протяжении долгого времени повышают мРНК миостатина и содержание белка в среднем. Одно исследование отметило снижение уровня миостатина,⁹⁾ но упоминало, что это может быть связано с тем, как они анализировали содержание миостатина. Повышение уровня миостатина на протяжении долгого времени представляет собой побочный результат повышенной рибосомальной плотности и повышения способности синтезировать белок в целом (так как миостатин является белком). У мышей периоды отсутствия нагрузки не повышают содержание миостатина, хотя нагружение мышц с помощью механической нагрузки после времени отдыха вызывает снижение уровня миостатина. Эти результаты могут быть связаны с тем, что исследование началось с отсутствия нагрузки, так как исследования на людях свидетельствуют, что отсутствие нагрузки после тренировки вызывает повышение содержания миостатина. Аналогичный протокол отсутствия нагрузки у людей дает аналогичный рост уровня миостатина, при этом рост может наблюдаться до трех дней.¹⁰⁾ Аэробные упражнения также могут быть причастны к снижению содержания миостатина в сыворотке. Исследование на мышах свидетельствует, что ингибирование миостатина в отдельности не оказывает влияния на повышение силы, в то время как повышает мышечную массу, но ингибирование NF-kB наряду с ингибированием миостатином ослабляет это. Даже с учетом всего вышеуказанного, обусловленные нагрузкой изменения уровня миостатина не связаны с фактическим мышечным ростом. Миогенные факторы, которые миостатин подавляет, имеют отношение, но не к миостатину по существу.

Обработка мышечных трубок витамином D подавляет уровень миостатина, возможно за счет повышения уровня фоллистатина.

У животных наблюдается феномен, когда воздействие холода повышает мышечный вес у вьюрков, уток, цыплят и синиц. По меньшей мере одно исследование (на цыплятах), использовавшее воздействие холодом в 4°C (по сравнению с контрольными условиями в 30°C) в течение 24 часов, сообщает о снижении уровня мРНК миостатина, хотя более длительное воздействие в течение восьми дней не связывалось с изменениями содержания мРНК миостатина. Воздействие холодом связано с повышением уровня миостатина, но странно, что все соответствующие исследования проводились на птицах. Применимость этой информации к млекопитающим не известна и носит предварительный характер.

У мышей миостатин медленно растет по прошествии молодости, но затем перестает подниматься. Данное повышение может быть причастно к потере возможности набирать мышечную массу с легкостью по прошествии молодости, но не оказывает значительного влияния на саркопению. У людей данное повышения содержания миостатина у стареющих субъектов сопровождается более сильным подавлением миостатина за счет нагрузки.

:Tags

Читать еще: Кэмпас (Алемтузумаб) , Рамелтеон (Розерем) , Множественный (рассеянный) склероз , Тутовое дерево (шелковица белая), Флороглюцин ,