مولکولی پیدا شده است که سازگاری عضلات را با ورزش تنظیم می کند


سلول از محققان هاروارد و دانشگاه سائوپائولو ، نشان می دهد که متابولیت سوکسینات در هنگام ورزش از سلول های عضلانی آزاد می شود و باعث فرایند بازسازی بافت می شود که باعث تقویت عضلات و بهبود کارایی متابولیسم می شود. اعتبار: Sami-Williams / Pixabay) “width =” 800 “height =” 480 “/>

مقاله ج قفس از محققان هاروارد و دانشگاه سائو پائولو ، نشان می دهد که متابولیت سوکسینات در هنگام ورزش از سلول های عضلانی آزاد می شود و باعث فرآیند بازسازی بافت می شود که عضلات را قوی تر می کند و کارایی متابولیسم را بهبود می بخشد. اعتبار: Sami-Williams / Pixabay)

شروع هر برنامه ورزشی باعث درد عضلانی می شود که می تواند حرکات ساده ای مانند برخاستن از کاناپه را مختل کند. با گذشت زمان و کمی استقامت ، عضلات به تلاش عادت می کنند و قدرت و استقامت بیشتری را ایجاد می کنند. محققان مرتبط با دانشگاه هاروارد در ایالات متحده و دانشگاه سائو پائولو (USP) در برزیل واسطه سلولی را توصیف می کنند که این سازگاری ورزشی را در ژورنال امکان پذیر می کند. قفس.

واسطه سوکسینات است ، متابولیتی که تاکنون فقط به دلیل دخالت در تنفس میتوکندری شناخته شده است. نویسندگان مقاله شامل خولیو سزار باتیستا فریرا ، استاد موسسه علوم زیست پزشکی USP (ICB) و عضو مرکز Redoxome برای تحقیقات در مورد فرآیندهای Redox ، یکی از مراکز تحقیق ، نوآوری و انتشار (RIDCs) با بودجه FAPESP هستند. (بنیاد تحقیقاتی سائو پائولو) و دانشجوی دکترا لوئیز انریکه بوزی ، دانشجوی تحقیقاتی که در حالی که با حمایت FAPESP در هاروارد کارآموز بود تحقیق را انجام می داد.

فریرا به Agência FAPESP گفت: “نتایج ما نشان می دهد که سوکسینات سلول های عضلانی را در حین ورزش ترک می کند و به همسایگان خود سیگنال هایی می فرستد که فرآیند بازسازی بافت عضلانی را آغاز می کنند.” “نورون های حرکتی اثرات جدیدی ایجاد می کنند ، فیبرهای عضلانی برای انقباض قدرت بیشتری پیدا می کنند و در نتیجه انقباض قدرت می گیرند و جذب قند خون در همه سلول ها افزایش می یابد تا ATP تولید شود. [adenosine triphosphate, the cellular fuel]. کارایی در حال افزایش است. “

یافته های گزارش شده در مقاله براساس تعداد زیادی آزمایش با حیوانات و داوطلبان انجام شده است. اولین مورد شامل مقایسه بیش از 500 متابولیت موجود در عضلات پا موشهای قبل و بعد از موشهایی بود که در حالت خستگی روی تردمیل کار می کردند.

“جدا از فیبرهای عضلانی ، بافت عضلانی حاوی سلول های ایمنی ، عصبی و اندوتلیال نیز است. اگر هر یک از آنها خانه باشد ، خیابان های بین خانه ها فضای بینابینی یا بینابینی خواهد بود. ما هر یک از خانه ها و خیابان ها را جدا و تجزیه و تحلیل کردیم تا بفهمیم چه تغییراتی در محله ایجاد می شود. پس از ورزش و افزایش قابل توجهی در سوکسینات را فقط در فیبرهای عضلانی و فضاهای بینابینی مشاهده کرد. “

پدیده مشابهی در داوطلبان سالم بین 25 تا 35 سال در طی 60 دقیقه ورزش شدید با دوچرخه ثابت مشاهده شد. در این حالت ، محققان نمونه های خون به دست آمده از طریق کاتتر در شریان استخوان ران و ورید را تجزیه و تحلیل کردند و دریافتند که سطح سوکسینات در خون وریدی که از عضله خارج می شود به طور قابل توجهی افزایش می یابد و در هنگام بهبود به سرعت سقوط می کند.

در این مرحله ، محققان متقاعد شدند كه سلولهای عضلانی در پاسخ به استرس ناشی از ورزش ، سوكسینات آزاد می كنند ، اما آنها می خواستند بدانند كه چرا و بیش از همه ، چرا. تجزیه و تحلیل خون داوطلبان یک سرنخ را نشان داد: ترکیب دیگری که با ورزش در خون وریدی و شریانی افزایش می یابد ، لاکتات است (شکل یونیزه شده اسید لاکتیک) ، نشانه این است که سلول ها سیستم خود را برای تولید خون اضطراری فعال کرده اند. انرژی.

بوزی توضیح داد: “سوکسینات متابولیتی است که به طور معمول نمی تواند از غشای سلول عبور کرده و از سلول خارج شود. در داخل سلول ، در چرخه کربس شرکت می کند ، مجموعه ای از واکنش های شیمیایی که در میتوکندری اتفاق می افتد و منجر به تشکیل ATP می شود.” “اما وقتی تقاضای انرژی به شدت افزایش یابد و میتوکندری نتواند از عهده آن برآید ، سیستم بی هوازی فعال شده و باعث تشکیل لاکتات اضافی و اسیدی شدن سلولها می شود. ما دریافتیم که این تغییر PH باعث تغییر در ساختار شیمیایی سوکسینات می شود ، بنابراین قادر به عبور از غشا و فرار به محیط خارج سلول است. “

پروتئین حمل و نقل که به سوکسینات کمک می کند تا از سلول خارج شود ، توسط پروتئومیکس ، تجزیه و تحلیل تمام پروتئین ها در غشای سلول های عضلانی موش و انسان شناسایی شد. نتایج نشان دهنده افزایش MCT1 در بافت عضلانی پس از ورزش است. MCT1 پروتئینی است که در انتقال مونوکاربوکسیلات به خارج از سلول تخصص دارد.

“نوع مولکول منتقل شده از MCT1 شبیه سوکسینیک است که در یک محیط اسیدی اصلاح شیمیایی شود. این دیکربوکسیلات متوقف می شود و به یک مونوکربوکسیلات تبدیل می شود. ما چندین آزمایش آزمایشگاهی انجام دادیم تا تأیید کنیم این مکانیسم ناشی از ورزش است” گفت بوزی.

یکی از این آزمایشات شامل قرار دادن سلولهای عضلانی کشت شده در معرض کمبود اکسیژن (کمبود اکسیژن) برای فعال سازی مکانیسم بی هوازی تولید انرژی و تولید لاکتات بود. تصور می شود که این برای القای آزاد شدن سوکسینات به فضای میان بافتی کافی است.

آزمایش دیگر شامل سلولهای زایا (تخمک) قورباغه ها بود که برای بیان MCT1 انسان اصلاح شده است. محققان دریافتند که تخمک ها فقط وقتی در یک محیط اسیدی قرار می گیرند ، سوکسینات ترشح می کنند.

“تا به حال ، ما می دانستیم كه اسیدیته باعث می شود كه سوكسینات تحت پروتون قرار گیرد ، این یك فرآیند شیمیایی است كه به آن اجازه می دهد به MCT1 متصل شود و از غشا into به داخل محیط خارج سلولی عبور كند ، اما ما هنوز اهمیت این تجمع سوكسینات را در بینابین کشف نکرده ایم. فضا در حین آموزش ، “فریرا گفت.

ارتباطات

اهمیت ارتباط بین سلولها در سازگاری بدن با هر نوع استرس در ادبیات علمی کاملاً مشخص است. سیگنالها با استفاده از مولکولهای آزاد شده در فضای بینابینی رد و بدل می شوند تا به پروتئینهای غشای سلولهای مجاور متصل شوند. فعال سازی این گیرنده های غشایی فرآیندهایی را ایجاد می کند که منجر به تغییرات ساختاری و عملکردی در بافت می شود.

“فرضیه ما این بود که سوکسینات با اتصال به پروتئینی به نام SUCNR1 این نقش تنظیم عضله را انجام می دهد [succinate receptor 1] مثلاً در غشای نورونهای حرکتی بسیار برجسته است. “

برای آزمایش این تئوری ، آنها آزمایشاتی را روی موشهایی انجام دادند که برای بیان SUCNR1 از نظر ژنتیکی اصلاح شده بودند. به موش ها اجازه داده شد به مدت سه هفته آزادانه بر روی چرخ مقاوم بنشینند ، این مدت زمان کافی در نظر گرفته شد تا تغییرات مورفولوژیکی و عملکردی در عضلات ایجاد شود.

فریرا گفت: “انتظار می رفت که الیاف عضلانی همگن و قوی تر شوند ، اما این کار انجام نشد.” “علاوه بر این ، ورزش باعث تکثیر سلولهای عصبی حرکتی نمی شود ، که برای افزایش کارایی جمع شدن بسیار مهم است. ما همچنین متوجه شدیم که جذب گلوکز سلولی افزایش نمی یابد و حساسیت انسولین کمتر از موش های وحشی ، که به عنوان کنترل عمل می کردند ، کلمات ناشی از بازسازی ورزش بدون گیرنده سوکسینات اتفاق نمی افتند. “

به گفته فریرا ، این مطالعه برای اولین بار است که عملکرد پاراکرین سوکسینات را در بافت عضلانی نشان می دهد. نقش آن در سیگنالینگ سلول به سلول برای هشدار دادن به سلولهای مجاور که آنها باید فرایندهای داخلی خود را تغییر دهند تا با “طبیعی جدید” سازگار شوند.

وی گفت: “گام بعدی تعیین اینكه آیا این سازوكار در بیماریهای دیگری كه با تغییر در متابولیسم انرژی و اسیدی شدن سلول مشخص می شوند مانند بیماریهای تخریب كننده عصب كه در آنها ارتباط آستروسیت و عصبی برای پیشرفت بیماری بسیار مهم است ، آسیب دیده است یا خیر. .


محققان برزیلی نحوه بازسازی عضلات بعد از تمرین را پیدا کردند


اطلاعات بیشتر:
آنیتا ردی و همکاران ، ترشح سوسینات با گیت pH ، بازسازی عضلات را در پاسخ به ورزش تنظیم می کند ، قفس (2020) DOI: 10.1016 / j.cell.2020.08.039

اطلاعات مجله:
قفس

نقل قول: مولکولی که سازگاری عضلات را با ورزش تنظیم می کند (2020 ، 1 دسامبر) کشف شد ، در تاریخ 1 دسامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-12-molecule-muscle.html استخراج شد

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.




منبع: moshaverh-news.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*