Geenid, mis on seotud lihaste kasvu ja regenereerimisega
Lihaskude kasvu ja regenereerimist võib saavutada kas stimuleeriva toimega geenide ekspressiooni suurendamise teel, nagu insuliinitaolise kasvufaktori (IGF-1) või geenide inhibeerimise kaudu, mis tavaliselt toimivad repressoritena. kasvuprotsessid, näiteks müostatiin.
Lihaskude IGF-1 (mIGF-1) : Insuliinisarnase kasvufaktori (mIGF-1) spetsiifiline lihaste isovorm mängib lihaste regenereerimisel väga olulist rolli. IGF-1 geeni ülesanne on parandada lihaseid, kui see läbib treeningu ajal mikroskoopilise trauma.
Myostatin : Myostatin on 1997. aastal rakkude diferentseerumise ja proliferatsiooni uuringutes avastatud valk. Et mõista, mis tema tegelik funktsioon oli, hiired paaristati, kus inhibeeriti müostatiini kodeerivat geeni.
Homosügootne järglane (mõlema muteerunud geeni kandja) näitas paremat lihaste arengut kui heterosügootsetel hiirtel (ainult ühe muteeritud geeni kandjad) ja normaalsetel. Keha suurus oli 30% kõrgem, lihas oli hüpertroofiline ja kaal oli 2 või 3 korda suurem kui looduslike merisigade puhul. Hilisem histoloogiline analüüs näitas nii ühe lihasrakkude suuruse suurenemist (hüpertroofia) kui ka nende arvu (hüperplaasia). Samal ajal vähenes rasvkoes veidi, samal ajal kui viljakus ja eluiga jäid peaaegu muutumatuks.
2004. aastal, uurides ebanormaalse tugevuse ja lihasmassi arenguga 5-aastast saksa last, tuvastati inimestel esmakordselt müostatiini kodeeriva geeni mutatsioon. Mõju fenotüübilisele ekspressioonile oli identne laboratoorsete hiirte ja uuritud veisekasvatusega täheldatuga, nii et lapse lihasjõud oli sarnane, isegi mitte kõrgem kui täiskasvanu. Väga huvitav aspekt on see, et lapse ema, kellelt ta päris ühe kahest muteeritud alleelist, oli professionaalne sprinter ja et mõned tema esivanemad mäletatakse oma erakordse tugevuse pärast.
Myostatin on valk, mis seeläbi interakteerub lihaste arenguga, pärsib seda; seda toodavad peamiselt skeleti lihasrakud ja selle toimet reguleerib follistatiini inhibiitori olemasolu. Mida kõrgem on follistatiini tase, seda madalamad on müostatiini tasemed, seda suurem on lihaste areng. Tundub, et follistatiin on võimeline satelliitrakke interakteeruma, stimuleerides uute lihasrakkude proliferatsiooni (hüperplaasia). Tavaliselt on lihasmassi suurenemine tingitud ainult rakkude suuruse suurenemisest (hüpertroofia), samas kui kerge hüperplaasia võib tekkida ainult teatud juhtudel (lihaste vigastused).
Hiljuti on erilist huvi tekitanud müostatiini inhibeerimise meetod lihasdüstroofiliste haiguste ravis loomamudelites; teostati nii müostatiini inhibiitori intraperitoneaalsed süstid kui ka müostatiini geeni spetsiifilised deletsioonid, mille tulemusena paranes lihasdüstroofiline haigus. Praegused uuringud keskenduvad nende potentsiaalide uurimisele ja arendamisele, kuid on veel palju hüpoteese ja vähe kindelusi. Uuringud müostatiini rolli kohta inimkehas on vähe, sageli ebakindlad ja ootavad veel kinnitust. Lihaskasv on tegelikult anaboolsete ja kataboolsete tegurite vahelise peene tasakaalu tulemus ning üksik hormoon, geen või konkreetne aine ei piisa selle oluliseks mõjutamiseks. Selle kinnitamiseks on kirjanduses uuringuid, mis näitavad, et normaalsete isikute ja teiste müostatiini puudulikkusega lihasmassi vahel ei ole olulisi erinevusi.
Kasvuhormoon (somatotropiin - GH): GH või somatotroopne hormoon on valk (lineaarne peptiid, mis koosneb 191 aminohappest), mis on toodetud eesmise hüpofüüsi somatotroopsete rakkude poolt. Sellel on pulseeriv sekretsioon, sagedasemad ja laiemad piigid esimese une tunni jooksul.
Sporditegevus on tugev stiimul kasvuhormooni sekretsiooniks. Pikaajaliste harjutuste ajal täheldatakse sekretoorset piiki 25. ja 60. minuti vahel, samas kui anaeroobsete jõupingutuste puhul registreeritakse see tipp 5. ja 15. taastumisperioodi vahel.
Võrdse füüsilise pingutusega on GH sekretsioon suurem:
- naistel kui meestel
- noorte hulgas võrreldes eakate isikutega
- istuvates inimestes võrreldes väljaõppega
GH sekretsiooni treeningu ajal mõjutavad:
- osatähtsus "
Märkimisväärne GH vastus harjutamisele on juba täheldatud madala intensiivsusega harjutuste puhul (50% VO2max) ja see on maksimaalne anaeroobse läve (70% VO2max) ümber. Täiendav intensiivsuse suurenemine ei põhjusta sekretoorse piigi olulist suurenemist. GH suurimat vastust füüsilistele pingutustele täheldatakse anaeroobse glükolüüsi ja massiivse laktaaditootmisega (nt kehahoone) suure nõudluse korral. GH sekretsioon on pöördvõrdeline taastumisperioodiga ja on otseselt proportsionaalne treeningu kestusega.
- KOOLITUS
GH vastus harjutamisele on pöördvõrdeliselt seotud koolituse tasemega. Sama harjutuse intensiivsuse korral toodab koolitatud isik palju vähem GH-d kui kondenseerunud subjekt, kuna laktideemia (ringluses oleva laktaadi kvoot) on madalam.
GH toime on osaliselt otsene, nagu diabetogeenne ja lipolüütiline toime ning osaliselt vahendatud sarnaste insuliiniteguritega: insuliini kasvufaktor (IGF-1, IGF-2).
- TEMPERATUUR
GH sekretsiooni reaktsioon keskkonnatemperatuuri muutusele on otseselt proportsionaalne temperatuuri vähenemisega.
GH-IGF telg toimib füsioloogiliselt glükoosi ainevahetusel, põhjustades hüperglükeemiat; protiidse metabolismi kohta, suurendades aminohapete rakulist imendumist ja kiirendades mRNA transkriptsiooni ja translatsiooni, soodustades seega valgu anabolismi ja lihasmassi arengut; lõpuks mõjutab see ka lipiidide ainevahetust, põhjustades lipolüüsi vabade rasvhapete ja ketoonkehade suurenemise tõttu.
Suure koguse GH manustamisega on seotud palju kõrvaltoimeid: müopaatia, perifeersed neuropaatiad, vedelikupeetus, turse, karpaalkanali sündroom, artralgia, paresteesia, günekomastia, healoomuline intrakraniaalne hüpertensioon papilloomiga ja peavalu, äge pankreatiit, glükoositalumatus, kolesterooli ja triglütseriidide, arteriovenoossete haiguste, kardiomegaalia ja kardiomüopaatia plasmakontsentratsioon. GH manustamisega seotud lihas-skeleti ja südame mõju võib olla pöördumatu, sageli isegi pärast hormooni eemaldamist. Samuti on oluline meeles pidada, et da GH võib tekitada neoplasmide teket, eriti käärsooles, nahas ja veres.
Geneetilise dopingu avastamise strateegiad
Geneetilise dopingu lisamist Maailma Dopinguvastase Agentuuri (AMA) poolt keelatud ainete ja meetodite loetellu on järgitud selle avastamise meetodite väljatöötamise raskustes, kuna nii transgeen kui ka ekspresseeritud valk oleksid olnud kõige tõenäolisemalt eristatavad nende endogeensetest vastastest.
Ideaalne proov geneetilise dopingu tuvastamiseks peaks olema kergesti kättesaadav proovidega, mis ei kasuta invasiivset lähenemist; pealegi peaks uuring kajastama mitte ainult tagasivõtmise ajal valitsenud olukorda, vaid ka eelmise ajavahemiku olukorda. Kehavedelikud (veri, uriin ja sülg) vastavad esimesele punktile, mistõttu väljatöötatud metoodikat tuleks kohaldada vähemalt ühele neist proovidest. Avastamismeetodid peaksid olema spetsiifilised, tundlikud, suhteliselt kiireid, potentsiaalselt kulutõhusad ja võimaldama ulatuslikku analüüsi.
Dopingu seiret sportlastele võimaldava meetodi kasutamisega seotud õiguslikud tagajärjed on sellised, et võimaluse korral eelistatakse otsest meetodit, mis üheselt identifitseerib dopinguvahendi, kui kaudset meetodit, mis mõõdab muutust. kudede või kogu keha dopingu tõttu. Geneetilise dopingu puhul oleks transgeeni, transgeense valgu või vektori avastamine otsene lähenemine, kuid võimalus kasutada seda tüüpi lähenemist on minimaalne, nagu näiteks keelatud peptiidhormoonide, näiteks erütropoetiini, tuvastamisel ja somatotropiini. Kaudne lähenemine (bioloogiline pass) annab testide tulemustele teatava usaldusväärsuse, mis põhineb statistilisel mudelil ja on seega õiguslikule kontrollile avatum. Lisaks ei ole veel jõutud kokkuleppele spordi kogukonna oluliste näitajate vahel vastuvõetava usaldusväärsuse taseme osas.
Bibliograafia:
- Vanadiini toime mehhanism: insuliini-mimeetikum või insuliini suurendav aine? [Can J Physiol Pharmacol 2000 Oct; 78 (10): 829-47]
- Vanadiin ja diabeet: kõhunäärme ja perifeerse insuliinimimeetika omadused - [Ann Pharm Fr 2000 Oct; 58 (5): 531]
- Vanadiini mõju piirkondlikule aju glükoosi kasutamisele rottidel - Marfaing-Jallat P, Penicaud L. [Physiol Behav. 1993 Aug; 54 (2): 407-9]
- Glükoogeneesi pärssimine vanadiini ja metformiini poolt neerukooretorudes, mis on eraldatud kontroll- ja diabeetilistest küülikutest - Kiersztan A et al. - [Biochem Pharmacol. 2002. aasta 1. aprill; 63 (7): 1371-1382].
