Lihasproteiinien hajoamisen rooli heikkokuntoisten iäkkäiden ihmisten lihasten laadun säätelyssä

Ikääntyminen liittyy luuston lihasten toiminnan heikkenemiseen. Tämä ei käy ilmi ainoastaan ​​heikentyneenä kapasiteetina tuottaa voimaa ja tehoa koko lihastasolla, vaan myös yksittäisten lihaskuitujen supistumisnopeuden ja voimantuoton heikkenemisenä. Yhdessä lihasatrofian kanssa nämä muutokset johtavat lihasvoiman ja -laadun heikkenemiseen ja fyysisen toiminnan heikkenemiseen iän myötä. Kliinisesti lihasten laatu voi olla parempi yleisen toimintakyvyn indikaattori kuin absoluuttinen lihasvoima. Siten ikääntymiseen liittyvän lihasten laadun heikkenemisen taustalla olevien mekanismien tunnistaminen on erittäin tärkeää ikääntymisen aiheuttamien toimintahäiriöiden ehkäisyssä. Selitys lihasten laadun heikkenemiselle ikääntymisen myötä näyttää olevan monitekijäinen, ja muutokset vapaaehtoisessa lihasaktivaatiossa, lihasarkkitehtuurissa, rasvan infiltraatiossa ja yksittäisten lihassäikeiden heikentyneet supistumisominaisuudet ovat todennäköisiä. Yhden kuidun ominaisvoima näyttää liittyvän myosiinin raskaan ketjun (MHC) pitoisuuteen, jonka uskotaan heijastavan käytettävissä olevien ristisiltojen määrää. Yhden kuidun ominaisvoiman väheneminen ikääntymisen myötä voi siten olla seurausta heikentyneestä MHC:n synteesiä ja/tai ei-kutistuvan kudoksen (esim. intramyosellulaariset lipidit).

Jotkut hiirillä tehdyt tutkimukset osoittavat myös heikentyneen aktiivisuuden joissakin reiteissä, jotka ovat vastuussa lihasproteiinien hajoamisesta ikääntymisen myötä (erityisesti autofagia). Tämän seurauksena vaurioituneita proteiineja ja organelleja ei poisteta niin tehokkaasti kuin pitäisi, mikä voi lopulta vaarantaa lihaksen kyvyn tuottaa voimaa. Lisäksi mitofagian ja lipofagian (kaksi spesifistä autofagian muotoa) tehokkuus voi epäsuorasti vaikuttaa yksittäisen kuidun spesifiseen voimaan reaktiivisten happilajien (ROS) aiheuttamien oksidatiivisten vaurioiden ja lisääntyneiden intramyosellulaaristen lipidien tasojen kautta. Vaikka eläintutkimukset osoittavat heikentyneen autofagisen toiminnan, harjoitus näyttää palauttavan tämän reitin aktiivisuuden. Ei tiedetä, onko näin myös ihmisillä. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on siis tutkia, kuinka eri tekijöitä, jotka vaikuttavat heikkojen iäkkäiden ihmisten lihasten laadun heikkenemiseen painottaen lihasten laadun ja autofagian välistä yhteyttä, voidaan torjua erityisellä lihasten laatuun ja lihasmassaan tähtäävällä voimaharjoitteluohjelmalla. .

Tässä satunnaistetussa kontrolloidussa tutkimuksessa tutkijat pyrkivät värväämään heikkoja iäkkäitä henkilöitä, koska lihasten laadun on osoitettu olevan heikko tässä populaatiossa. Tämän seurauksena potentiaalin lihasten laadun paranemiseen odotetaan olevan suuri. Koehenkilöt satunnaistetaan kahteen ryhmään; yksi ryhmä harjoittaa voimaharjoittelua kahdesti viikossa 10 viikon ajan päivittäisen proteiinilisän lisäksi. Toinen ryhmä saa vain proteiinilisän. Ennen interventiojaksoa ja sen jälkeen tehdään useita testejä, mukaan lukien testipäivä, jolloin biopsia otetaan sekä levossa että 2,5 tunnin kuluttua voimaharjoittelusta + proteiinilisä tai vain proteiinilisä. Tämä antaa tietoa lihasproteiinien hajoamisen säätelystä lepotilassa, proteiinin saannin jälkeen ja voimaharjoittelun jälkeen yhdessä proteiinin saannin kanssa. Koska tämä tehdään sekä ennen harjoittelua että sen jälkeen, se antaa myös tietoa siitä, kuinka pitkäkestoinen voimaharjoittelu vaikuttaa näiden järjestelmien toimintaan.