Snímání a signalizace živin ve stárnoucích svalech

Anabolická odolnost vůči výživě je snížená schopnost kosterního svalstva zvyšovat syntézu bílkovin v reakci na krmení. Je hlavním přispěvatelem ke svalové atrofii při stárnutí, nečinnosti, popáleninách, traumatech a rakovinné kachexii. Důležité jsou účinky anabolické rezistence na zdraví a fyzické funkce. Například ztráta svalové hmoty a síly v důsledku stárnutí (sarkopenie) zvyšuje riziko pádů, fyzické závislosti a nemocnosti u starších dospělých. Hlavním určujícím faktorem velikosti svalů je obsah svalových bílkovin, který je řízen jemnou rovnováhou mezi syntézou a odbouráváním bílkovin. Nedávno výzkumníci zjistili, že aminokyseliny a cvičení nezávisle zvyšují syntézu svalových proteinů a celkový anabolismus aktivací savčího/mechanického cíle signální dráhy rapamycinového komplexu 1 (mTORC1) u lidí. Stárnutí a nečinnost snižují tyto anabolické účinky, ale základní mechanismy anabolické rezistence nejsou známy. Účelem této aplikace je lépe pochopit, jak se v kosterním svalstvu vyvíjí anabolická rezistence. Dlouhodobým cílem je identifikovat specifické molekulární cíle pro vývoj klinických intervencí založených na důkazech k potlačení anabolické rezistence a úbytku svalů v klinických populacích. Zde se výzkumníci zaměří na jeden potenciální mechanismus, který je základem anabolické rezistence vůči aminokyselinám: aktivace mTORC1 v lidských svalových buňkách. Centrální hypotéza je, že fyzická aktivita obnovuje signalizaci mTORC1, která je primárním přispěvatelem k anabolické rezistenci v lidském kosterním svalu. Výzkumníci budou tuto hypotézu testovat na zdravých jedincích s následujícím konkrétním cílem: Zjistit vliv zvýšení obvyklé fyzické aktivity na anabolickou rezistenci. Vyšetřovatelé budou studovat lidské subjekty využívající model stabilních izotopů k měření kinetiky aminokyselin a metabolismu svalových proteinů v kombinaci s molekulární analýzou svalů ke stanovení regulační role aminokyselin, fyzické nečinnosti a funkční aktivity přenašeče aminokyselin na mTORC1. Navrhovaný přístup je inovativní, protože představuje nový a podstatný odklon od status quo, protože výzkumníci budou zkoumat základní mechanismy anabolické rezistence vůči výživě pomocí nových metodických přístupů. Navrhovaný výzkum je významný, protože povede k vývoji intervencí založených na důkazech k léčbě sarkopenie a chřadnutí svalů.