Regulatie van satellietcellen en myogenese als reactie op excentrische krachttraining in hypoxie

Satellietcellen (SC) zijn spierstamcellen die, eenmaal geactiveerd, prolifereren en differentiëren in myocyten die uiteindelijk fuseren met een bestaande myofiber om deze te regenereren of de massa ervan te vergroten. Dit proces wordt 'myogenese' genoemd. Satellietcelactivering kan worden gemoduleerd door lichaamsbeweging en door hypoxie. Hypoxie is een toestand van verminderde beschikbaarheid van zuurstof die kan worden bereikt door op grote hoogte te gaan (hypobare hypoxie) of door het percentage zuurstof in hypoxieruimtes op zeeniveau te verlagen. In tegenstelling tot de eerder beschreven systemische hypoxie, kan lokale hypoxie worden bereikt door een manchet om een ledemaat te plaatsen, wat een gedeeltelijke vasculaire occlusie zal induceren. Dit laatste wordt bloedstroombeperking (BFR) genoemd. Daarnaast kan, als reactie op lichamelijke inspanning, lokale intramusculaire hypoxie worden teruggevonden in de skeletspier. Van myogenese is aangetoond dat het op verschillende manieren wordt gemoduleerd door hypoxie, afhankelijk van het niveau van hypoxie: onder omstandigheden van milde hypoxie lijkt de proliferatie van satellietcellen te worden bevorderd, terwijl SC-differentiatie onder die omstandigheden afneemt. Onder omstandigheden van ernstige hypoxie wordt SC-rust bevorderd. SC-activering neemt toe als reactie op krachttraining, met en zonder BFR. Sommige recente gegevens suggereren ook dat krachttraining in hypoxieruimtes de SC-activering kan moduleren, maar dit gebied is minder goed begrepen. Excentrische training kan de SC-activering versterken in vergelijking met concentrische contractie. Tot nu toe heeft geen enkele studie de SC-activering en myogenese geanalyseerd als reactie op een excentrische training in hypoxie. Hoewel macroscopische verschillen zoals hogere spierkrachtwinsten of hypertrofie zijn waargenomen tussen normoxische en hypoxische krachttraining, maar niet konden worden verklaard door de klassieke eiwitbalans en groeifactoren, is er behoefte aan een beter begrip van de spierrespons in hypoxie en verschillende studies suggereren een rol van satellietcellen en myogenese in dat verschil. Het doel van deze studie is om op te helderen of satellietcellen op een andere manier worden gereguleerd als reactie op een excentrische training in hypoxie in vergelijking met normoxie. Bovendien zijn de verschillen in SC-activering tussen omgevingsnormobare hypoxie en BFR, twee methoden die worden gebruikt om hypoxie op zeeniveau te bereiken, nog niet goed begrepen. Ten slotte hebben de meeste studies die de myogene respons na een krachttraining evalueren, alleen monsters genomen op twee tijdstippen, in de meeste gevallen vóór en 24 uur na de training. Aangezien de verschillende stappen van het myogene proces zich over de dagen ontwikkelen en kunnen worden versterkt of geremd door hypoxische omstandigheden, zouden meerdere tijdstippen interessant zijn om de evolutie van het myogene proces te observeren. Met dat doel zullen bloed- en skeletspiermonsters op verschillende tijdstippen worden genomen om de voortgang van myogenese na een acute excentrische training te evalueren. Myogene regulerende factoren zullen worden geanalyseerd door RT-qPCR (mRNA), Western-Blot (eiwit) en immunofluorescentie (lokalisatie). Daarnaast zullen factoren die myogenese kunnen reguleren, zoals spierschade, ontsteking, groeifactoren, vroeg-gereguleerde genen, MAPK… ook worden geanalyseerd om te begrijpen of ze een rol spelen als reactie op hypoxische omstandigheden.