Wyczuwanie i sygnalizacja składników odżywczych w starzejących się mięśniach

Anaboliczna oporność na odżywianie to zmniejszona zdolność mięśni szkieletowych do zwiększania syntezy białek w odpowiedzi na karmienie. Jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do zaniku mięśni w procesie starzenia, bezczynności, oparzeń, urazów i wyniszczenia nowotworowego. Wpływ oporności anabolicznej na zdrowie i sprawność fizyczną jest ważny. Na przykład utrata masy mięśniowej i siły wraz z wiekiem (sarkopenia) zwiększa ryzyko upadków, uzależnienia fizycznego i zachorowalności u osób starszych. Głównym wyznacznikiem wielkości mięśni jest zawartość białka w mięśniach, która jest kontrolowana przez dokładną równowagę między syntezą białek a rozpadem. Niedawno badacze odkryli, że aminokwasy i ćwiczenia niezależnie zwiększają syntezę białek mięśniowych i ogólny anabolizm poprzez aktywację szlaku sygnałowego ssaczego/mechanistycznego celu kompleksu rapamycyny 1 (mTORC1) u ludzi. Starzenie się i brak aktywności zmniejszają te efekty anaboliczne, ale mechanizmy leżące u podstaw oporności anabolicznej nie są znane. Celem tej aplikacji jest lepsze zrozumienie, w jaki sposób rozwija się oporność anaboliczna w mięśniach szkieletowych. Celem długoterminowym jest identyfikacja konkretnych celów molekularnych do opracowania opartych na dowodach interwencji klinicznych w celu przeciwdziałania oporności anabolicznej i zanikowi mięśni w populacjach klinicznych. Tutaj badacze skupią się na jednym potencjalnym mechanizmie leżącym u podstaw oporności anabolicznej na aminokwasy: aktywacji mTORC1 w ludzkich komórkach mięśniowych. Główną hipotezą jest to, że aktywność fizyczna przywraca sygnalizację mTORC1, która jest głównym czynnikiem przyczyniającym się do odporności anabolicznej w ludzkich mięśniach szkieletowych. Badacze przetestują tę hipotezę na zdrowych osobach w następującym konkretnym celu: Określenie wpływu zwiększenia nawykowej aktywności fizycznej na odporność anaboliczną. Badacze będą badać ludzi, wykorzystując model stabilnych izotopów do pomiaru kinetyki aminokwasów i metabolizmu białek mięśniowych w połączeniu z analizą molekularną mięśni w celu określenia regulacyjnej roli aminokwasów, braku aktywności fizycznej i funkcjonalnej aktywności transportera aminokwasów na mTORC1. Proponowane podejście jest innowacyjne, ponieważ stanowi nowe i istotne odejście od status quo, ponieważ badacze będą badać mechanizmy leżące u podstaw oporności anabolicznej na odżywianie przy użyciu nowatorskich podejść metodologicznych. Proponowane badania są istotne, ponieważ doprowadzą do opracowania opartych na dowodach interwencji w leczeniu sarkopenii i zaniku mięśni.