Regulace satelitních buněk a myogeneze v reakci na excentrický odporový trénink v hypoxii

Satelitní buňky (SC) jsou svalové kmenové buňky, které po aktivaci proliferují a diferencují se v myocyty, které se nakonec spojí s existujícím myovláknem, aby jej regenerovaly nebo zvýšily jeho hmotnost. Tento proces se nazývá 'myogeneze'. Aktivaci satelitních buněk lze modulovat cvičením a hypoxií. Hypoxie je stav nižší dostupnosti kyslíku, kterého lze dosáhnout buď pobytem ve vysoké nadmořské výšce (hypobarická hypoxie), nebo snížením procenta kyslíku v hypoxických místnostech na úrovni moře. Na rozdíl od výše popsané systémové hypoxie lze lokální hypoxii dosáhnout umístěním manžety kolem končetiny, což vyvolá částečnou vaskulární okluzi. Tato metoda se označuje jako omezení průtoku krve (BFR). Kromě toho lze v reakci na fyzické cvičení pozorovat lokální intramuskulární hypoxii ve skeletálním svalu. Bylo prokázáno, že hypoxie moduluje myogenezi různými způsoby v závislosti na úrovni hypoxie: za podmínek mírné hypoxie se zdá být zvýhodněna proliferace satelitních buněk, zatímco diferenciace SC je za těchto podmínek snížena. Za podmínek těžké hypoxie je podporována klidová fáze SC. Aktivace SC se zvyšuje v reakci na odporový trénink, a to jak s BFR, tak bez něj. Některé nedávné údaje také naznačují, že odporové cvičení v hypoxických místnostech může modulovat aktivaci SC, ale tato oblast je méně prozkoumána. Excentrické cvičení může ve srovnání s koncentrickou kontrakcí zvýšit aktivaci SC. Dosud žádná studie neanalyzovala aktivaci SC a myogenezi v reakci na excentrické cvičení v hypoxii. Zatímco mezi normoxickým a hypoxickým odporovým tréninkem byly pozorovány makroskopické rozdíly, jako je vyšší nárůst svalové síly nebo hypertrofie, ale nešlo je vysvětlit klasickou proteinovou rovnováhou a růstovými faktory, je třeba lépe porozumět svalové reakci v hypoxii a několik studií naznačuje roli satelitních buněk a myogeneze v tomto rozdílu. Cílem této studie je objasnit, zda jsou satelitní buňky regulovány odlišným způsobem v reakci na excentrické cvičení v hypoxii ve srovnání s normoxií. Kromě toho rozdíly v aktivaci SC mezi environmentální normobarickou hypoxií a BFR, dvěma metodami používanými k dosažení hypoxie na úrovni moře, dosud nejsou dobře pochopeny. Nakonec většina studií hodnotících myogenní odpověď po odporovém cvičení odebírala vzorky pouze ve dvou časových bodech, před cvičením a 24 hodin po cvičení ve většině případů. Protože různé kroky myogenního procesu se vyvíjejí v průběhu dnů a mohou být hypoxickými podmínkami zvýšeny nebo inhibovány, bylo by zajímavé pozorovat vývoj myogenního procesu na více časových bodech. Za tímto účelem budou v různých časových bodech odebrány vzorky krve a kosterního svalu, aby se vyhodnotil průběh myogeneze po akutním excentrickém cvičení. Myogenní regulační faktory budou analyzovány pomocí RT-qPCR (mRNA), Western-Blotu (protein) a imunofluorescence (lokalizace). Kromě toho budou také analyzovány faktory schopné regulovat myogenezi, jako je poškození svalů, zánět, růstové faktory, časně regulované geny, MAPK…, aby se zjistilo, zda hrají roli v reakci na hypoxické podmínky.