Mechanismen der Inaktivitätsatrophie im menschlichen Skelettmuskel (iMOB) (iMOB)

Skelettmuskeln beherbergen etwa 40 % des gesamten Proteins im Körper. Muskeln sind nicht nur für die Fortbewegung von entscheidender Bedeutung, sondern stellen auch das größte stoffwechselaktive Gewebe des Körpers, Glucose-Deponie und Brennstoffreservoir für andere Organe bei pathologischen Zuständen dar (d. h. Versorgung der Leber mit Aminosäuren für die Gluconeogenese). Muskelatrophie ist durch eine Verringerung der Querschnittsfläche (CSA) und Länge gekennzeichnet und tritt bei vielen häufigen Erkrankungen auf (z. Krebs (1), Nieren-/Herzinsuffizienz, Sepsis, genetische Erkrankungen, neurodegenerative Erkrankungen usw.). Es ist auch weit verbreitet in Situationen mit reduziertem neuralem Input wie Beingipsen nach Frakturen (2), Bettruhe, Rückenmarksverletzungen (3), Raumfahrt und chronischer körperlicher Inaktivität. Atrophie führt zu einem Verlust an Muskelkraft und Muskelkraft (was mit einer erhöhten Morbidität und Mortalität verbunden ist (4)) und einer verringerten Kapazität für die Ganzkörper-Glukosespeicherung und den Metabolismus, was eine Insulinresistenz verursacht. Strategien gegen Atrophie sind begrenzt, beinhalten aber mechanische Belastungen (5) und die synergistischen anabolen Wirkungen von Nährstoffen. Obwohl Muskelatrophie von großer klinischer Bedeutung ist, wurde beim Menschen relativ wenig mechanistische Forschung betrieben. Das Ziel dieser Studie ist es daher, die Verbindung zwischen der Variation der muskelphysiologischen Reaktionen auf Atrophie bei Nichtgebrauch mit der Variation des Proteinumsatzes und der molekularen Netzwerke zu bewerten. Dies wird nicht nur neue Hypothesen für die physiologische Regulierung des menschlichen Muskels liefern und aus klinisch relevanten Humanstudien abgeleitete „Interventionsziele“ generieren, es wird auch das Verständnis dafür verbessern, ob sich die Reaktion auf Nichtbenutzung mit dem Alter verändert, und bestimmen, ob mechanistische Unterschiede in der Atrophie resistent sind und atrophieempfindliche Muskeln könnten intermuskuläre Unterschiede in der Anfälligkeit für Atrophie erklären.

Diese Studie zielt darauf ab, die molekularen und metabolischen Mechanismen zu definieren, die sowohl bei jungen als auch bei älteren Menschen eine Atrophie durch Nichtgebrauch verursachen, und zu untersuchen, wie und warum einige Muskeln dagegen geschützt sind. Die Studie wird auch zeitliche Aspekte der Nichtgebrauchsatrophie (nur bei jüngeren Personen) bewerten, um die mechanistische Grundlage für die schnellere Atrophie zu untersuchen, die in den frühen Tagen der Nichtgebrauch beobachtet wird.