Ocena zmian w białkach mięśni szkieletowych po ćwiczeniach oporowych i nieużywaniu jednej nogi

Mięśnie szkieletowe są tkanką o dużej plastyczności, zdolną do modyfikowania swojego fenotypu (tj. właściwości strukturalnych, kurczliwych i metabolicznych) w odpowiedzi na zmiany obciążenia mechanicznego. Mechanicznie leżącą podstawą plastyczności mięśni szkieletowych są zmiany w obrocie białkami mięśni szkieletowych. Rozmiar mięśni szkieletowych jest podyktowany zmianami w szybkości syntezy białek mięśniowych (MPS) i szybkości rozpadu białek mięśniowych (MPB), przy czym zmiany w szybkości MPS są głównym wyznacznikiem masy ludzkich mięśni szkieletowych. Zarówno MPS, jak i MPB są bardzo wrażliwe na sygnały skurczowe i żywieniowe. W odpowiedzi na spożycie EAA następuje wzrost częstości MPS i łagodne zahamowanie częstości MPB, co skutkuje dodatnim stanem równowagi białkowej. Podobnie, gdy dana osoba wykonuje serię ćwiczeń oporowych, następuje wzrost częstości występowania MPS, który jest wzmocniony przez karmienie EAA; Z tego powodu, gdy powtarzane ćwiczenia oporowe są połączone z przyjmowaniem EAA w miarę upływu czasu, następuje stopniowy wzrost masy mięśni szkieletowych, nazywany przerostem. Z drugiej strony, gdy u osobnika następuje zmniejszenie poziomu aktywności skurczowej (np. unieruchomienie z powodu urazu lub operacji), następuje zmniejszenie częstości MPS zarówno po posiłku, jak i na czczo, co prowadzi do utraty masy i rozmiaru mięśni szkieletowych, zwanej atrofią mięśni. .

Chociaż dobrze wiadomo, że zarówno odżywianie, jak i aktywność skurczowa wpływają na tempo obrotu białkami mięśniowymi i masę mięśni szkieletowych, nasza obecna wiedza jest ograniczona przez większość badań podających wskaźniki MPS i MPB, które są średnimi wartościami tysięcy białek w całych mięśniach lub subkomórkowych. frakcje białkowe, takie jak miofibrylarne, sarkoplazmatyczne i mitochondrialne. Co więcej, indywidualne wskaźniki MPS i MPB dla poszczególnych białek mogą obejmować szeroki zakres i mogą występować selektywne zmiany w obrocie poszczególnych białek w różnych scenariuszach obciążenia mięśni szkieletowych. Dynamiczne profilowanie proteomiczne (DPP) to nowa metodologia, która łączy ilościowe pomiary obfitości proteomicznej ze wskaźnikami MPS i MPB poszczególnych białek, aby zapewnić niespotykany dotąd wgląd w molekularną regulację obrotu poszczególnych białek. Inną ważną kwestią jest to, że prawie wszystkie badania w tej dziedzinie przeprowadzono na mężczyznach, a dane dotyczące kobiet są ograniczone. Brak danych dotyczących kobiet stanowi poważną lukę w wiedzy i budzi poważne obawy, szczególnie biorąc pod uwagę, że istnieją dowody na to, że kobiety mogą wykazywać odmienne reakcje molekularne na ćwiczenia, odżywianie i nieużywanie w porównaniu z mężczyznami.

Celem tego badania jest lepsze zrozumienie ostrego i krótkoterminowego wpływu suplementu EAA oraz ostrego treningu oporowego na tempo obrotu białkami mięśniowymi. Ponadto badacze zamierzają zmierzyć dynamiczny proteom podczas 10 dni jednostronnego unieruchomienia nogi i po kilku seriach ćwiczeń oporowych w przeciwnej nodze u młodych zdrowych kobiet. Niniejsze badanie scharakteryzuje masę mięśni szkieletowych, siłę, ekspresję białek i tempo syntezy białek (indywidualne [tj. DPP] i średnie). Badanie może dostarczyć informacji o potencjalnych przyszłych nowatorskich interwencjach mających na celu złagodzenie strat masy mięśni szkieletowych spowodowanych nieużywaniem, starzeniem się lub urazami.