Rollen til muskelproteinnedbrytning i reguleringen av muskelkvalitet hos skrøpelige eldre individer

Aldring er assosiert med nedsatt skjelettmuskelfunksjon. Dette er tydelig ikke bare ved redusert kapasitet til å generere kraft og kraft på hele muskelnivået, men også ved en nedgang i individuell muskelfibersammentrekningshastighet og kraftgenerering. Kombinert med muskelatrofi fører disse endringene til redusert muskelstyrke og kvalitet og tap av fysisk funksjon med alderen. Klinisk kan muskelkvalitet være en bedre indikator på generell funksjonskapasitet enn absolutt muskelstyrke. Derfor er identifisering av mekanismene som ligger til grunn for det aldersrelaterte tapet av muskelkvalitet av høy relevans for forebygging av funksjonssvikt med aldring. Forklaringen på tap av muskelkvalitet med aldring ser ut til å være multifaktoriell, med endringer i frivillig muskelaktivering, muskelarkitektur, fettinfiltrasjon og svekkede kontraktile egenskaper til enkeltmuskelfibre som sannsynligvis bidrar. Enkeltfiberspesifikk kraft ser ut til å være relatert til innholdet av myosin tungkjede (MHC), som antas å gjenspeile antall tilgjengelige kryssbroer. Reduksjonen av enkeltfiberspesifikk kraft med aldring kan derfor være en konsekvens av redusert syntese av MHC og/eller økt konsentrasjon av ikke-kontraktilt vev (f. intramyocellulære lipider).

Noen studier på mus indikerer også svekket aktivitet i noen av veiene som er ansvarlige for nedbrytning av muskelproteiner med aldring (spesielt autofagi). Som et resultat fjernes ikke skadede proteiner og organeller så effektivt som de burde, noe som til slutt kan kompromittere muskelens evne til å produsere kraft. I tillegg kan redusert effektivitet av mitofagi og lipofagi (to spesifikke former for autofagi), indirekte påvirke enkeltfiberspesifikk kraft, gjennom oksidativ skade av henholdsvis reaktive oksygenarter (ROS) og økte nivåer av intramyocellulære lipider. Selv om dyrestudier indikerer svekket autofagisk funksjon, ser det ut til at trening gjenoppretter aktiviteten i denne banen. Hvorvidt dette også er tilfelle hos mennesker er ukjent. Formålet med denne studien er derfor å undersøke hvordan de ulike faktorene som bidrar til redusert muskelkvalitet hos skrøpelige eldre individer, med vekt på sammenhengen mellom muskelkvalitet og autofagi, kan motvirkes av et spesifikt styrketreningsprogram rettet mot muskelkvalitet og muskelmasse. .

I denne randomiserte kontrollerte studien vil etterforskerne ta sikte på å rekruttere skrøpelige eldre individer, ettersom muskelkvaliteten har vist seg å være lav i denne populasjonen. Som en konsekvens forventes potensialet for forbedret muskelkvalitet å være stort. Forsøkspersonene vil bli randomisert til to grupper; en gruppe som trener styrke to ganger i uken i 10 uker i tillegg til å få daglig proteintilskudd. Den andre gruppen vil kun få proteintilskuddet. Det vil bli utført flere tester før og etter intervensjonsperioden, inkludert en testdag hvor det tas biopsi både i hvile, og 2,5 timer etter styrketrening + proteintilskudd eller kun proteintilskudd. Dette vil gi informasjon om regulering av muskelproteinnedbrytning i hviletilstand, etter proteininntak og etter styrketrening i kombinasjon med proteininntak. Da dette skal gjøres både før og etter treningsperioden, vil det også gi informasjon om hvordan langvarig styrketrening påvirker aktiviteten i disse systemene.