Bewertung von Veränderungen der Skelettmuskelproteine ​​nach Widerstandsübungen und Nichtgebrauch eines Beines

Skelettmuskel ist ein hochplastisches Gewebe, das in der Lage ist, seinen Phänotyp (d. h. strukturelle, kontraktile und metabolische Eigenschaften) als Reaktion auf Veränderungen der mechanischen Belastung zu verändern. Die mechanistische Grundlage der Plastizität der Skelettmuskulatur sind Veränderungen im Proteinumsatz der Skelettmuskulatur. Die Größe der Skelettmuskulatur wird durch Veränderungen der Muskelproteinsyntheserate (MPS) und der Muskelproteinabbaurate (MPB) bestimmt, wobei Änderungen der MPS-Rate der primäre Faktor für die menschliche Skelettmuskelmasse sind. Sowohl MPS als auch MPB reagieren sehr empfindlich auf kontraktile und ernährungsphysiologische Signale. Als Reaktion auf die Einnahme von EAA kommt es zu einem Anstieg der MPS-Raten und einer leichten Unterdrückung der MPB-Raten, was zu einem positiven Zustand der Proteinbilanz führt. In ähnlicher Weise kommt es zu einem Anstieg der MPS-Raten, wenn eine Person eine Reihe von Widerstandsübungen durchführt, was durch die EAA-Fütterung verstärkt wird. Aus diesem Grund kommt es bei wiederholten Widerstandsübungen in Verbindung mit der Einnahme von EAA im Laufe der Zeit zu einem allmählichen Anstieg der Skelettmuskelmasse, der als Hypertrophie bezeichnet wird. Im Gegensatz dazu kommt es bei einem Individuum zu einem Rückgang der kontraktilen Aktivität (z. B. Immobilisierung aufgrund einer Verletzung oder Operation), was zu einer Verringerung der MPS-Raten sowohl nach Nahrungsaufnahme als auch nach nüchterner Ernährung führt, was zu einem Verlust an Skelettmuskelmasse und -größe führt, was als Muskelatrophie bezeichnet wird .

Obwohl allgemein bekannt ist, dass sowohl die Ernährung als auch die kontraktile Aktivität die Geschwindigkeit des Muskelproteinumsatzes und der Skelettmuskelmasse beeinflussen, ist unser aktuelles Wissen dadurch begrenzt, dass die meisten Studien MPS- und MPB-Raten angeben, die dem Durchschnitt von Tausenden von Proteinen im gesamten Muskel oder in der Subzelle entsprechen Proteinfraktionen wie myofibrilläre, sarkoplasmatische und mitochondriale. Darüber hinaus können die MPS- und MPB-Raten einzelner Proteine ​​einen weiten Bereich abdecken und es kann zu selektiven Veränderungen des Umsatzes einzelner Proteine ​​unter verschiedenen Belastungsszenarien der Skelettmuskulatur kommen. Dynamic Proteomic Profiling (DPP) ist eine neue Methodik, die quantitative Messungen der Proteomhäufigkeit mit individuellen Protein-MPS- und MPB-Raten kombiniert, um beispiellose Einblicke in die molekulare Regulierung des individuellen Proteinumsatzes zu liefern. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist, dass fast alle Studien in diesem Bereich an Männern durchgeführt wurden und nur begrenzte Daten zu Frauen vorliegen. Der Mangel an Daten zu Frauen stellt eine große Wissenslücke dar und ist besonders besorgniserregend, insbesondere angesichts der Tatsache, dass es Hinweise darauf gibt, dass Frauen im Vergleich zu Männern möglicherweise andere molekulare Reaktionen auf Bewegung, Ernährung und Nichtgebrauch zeigen.

Der Zweck dieser Untersuchung besteht darin, ein besseres Verständnis der akuten und kurzfristigen Auswirkungen einer EAA-Ergänzung und eines akuten Widerstandstrainings auf die Geschwindigkeit des Muskelproteinumsatzes zu erlangen. Darüber hinaus wollen die Forscher das dynamische Proteom während 10 Tagen einseitiger Beinimmobilisierung und nach mehreren Widerstandsübungen im kontralateralen Bein bei jungen gesunden Frauen messen. Die vorliegende Untersuchung wird die Skelettmuskelmasse, Kraft, Proteinexpression und Proteinsyntheseraten (individuell [d. h. DPP] und durchschnittlich) charakterisieren. Die Studie könnte Aufschluss über mögliche künftige neuartige Interventionen geben, um Verluste an Skelettmuskelmasse aufgrund von Nichtbeanspruchung, Alterung oder Verletzungen abzumildern.