Regulacja komórek satelitarnych i miogenezy w odpowiedzi na ekscentryczny trening oporowy w warunkach hipoksji

Komórki satelitarne (SC) to mięśniowe komórki macierzyste, które po aktywacji proliferują i różnicują się w miocyty, które ostatecznie łączą się z istniejącym włóknem mięśniowym, aby je zregenerować lub zwiększyć jego masę.
Ten proces nazywa się 'miogenezą'.
Aktywację komórek satelitarnych można modulować poprzez ćwiczenia i hipoksję.
Hipoksja to stan obniżonej dostępności tlenu, który można osiągnąć albo poprzez przebywanie na dużej wysokości (hipoksja hipobaryczna), albo poprzez obniżenie procentowej zawartości tlenu w pomieszczeniach hipoksycznych na poziomie morza.
W przeciwieństwie do wcześniej opisanej hipoksji systemowej, hipoksję lokalną można osiągnąć, zakładając mankiet na kończynę, co wywoła częściową okluzję naczyniową.
Ta ostatnia jest określana jako restrykcja przepływu krwi (BFR).
Dodatkowo, w odpowiedzi na wysiłek fizyczny, lokalną hipoksję wewnątrzmięśniową można zaobserwować w mięśniu szkieletowym.
Wykazano, że miogeneza jest modulowana przez hipoksję na różne sposoby, w zależności od poziomu hipoksji: w warunkach łagodnej hipoksji proliferacja komórek satelitarnych wydaje się być sprzyjana, podczas gdy różnicowanie SC jest w tych warunkach zmniejszone.
W warunkach ciężkiej hipoksji promowana jest spoczynkowość SC.
Aktywacja SC wzrasta w odpowiedzi na trening oporowy, z BFR i bez.
Niektóre najnowsze dane sugerują również, że ćwiczenia oporowe w pomieszczeniach hipoksycznych mogą modulować aktywację SC, ale ten obszar jest mniej poznany.
Ćwiczenia ekscentryczne mogą zwiększać aktywację SC w porównaniu ze skurczem koncentrycznym.
Do tej pory żadne badanie nie analizowało aktywacji SC i miogenezy w odpowiedzi na ćwiczenia ekscentryczne w hipoksji.
Podczas gdy zaobserwowano makroskopowe różnice, takie jak większy przyrost siły mięśniowej lub hipertrofia, między normoksycznym a hipoksycznym treningiem oporowym, ale nie można ich było wyjaśnić klasyczną równowagą białkową i czynnikami wzrostu, istnieje potrzeba lepszego zrozumienia odpowiedzi mięśni w hipoksji, a kilka badań sugeruje rolę komórek satelitarnych i miogenezy w tej różnicy.
Celem tego badania jest wyjaśnienie, czy komórki satelitarne są regulowane w inny sposób w odpowiedzi na ćwiczenia ekscentryczne w hipoksji w porównaniu z normoksją.
Dodatkowo, różnice w aktywacji SC między środowiskową hipoksją normobaryczną a BFR, dwiema metodami stosowanymi do osiągnięcia hipoksji na poziomie morza, nie są jeszcze dobrze poznane.
Wreszcie, większość badań oceniających odpowiedź miogenną po ćwiczeniach oporowych pobierała próbki tylko w dwóch punktach czasowych, przed i 24 godziny po ćwiczeniach w większości przypadków.
Ponieważ różne etapy procesu miogennego rozwijają się na przestrzeni dni i mogą być wzmocnione lub zahamowane przez warunki hipoksyczne, wielokrotne punkty czasowe byłyby interesujące do obserwacji ewolucji procesu miogennego.
W tym celu krew i próbki mięśni szkieletowych będą pobierane w różnych punktach czasowych w celu oceny postępu miogenezy po ostrym ćwiczeniu ekscentrycznym.
Czynniki regulujące miogenezę będą analizowane metodą RT-qPCR (mRNA), Western-Blot (białko) i immunofluorescencji (lokalizacja).
Dodatkowo, czynniki mogące regulować miogenezę, takie jak uszkodzenie mięśni, stan zapalny, czynniki wzrostu, geny wczesnej regulacji, MAPK… również będą analizowane, aby zrozumieć, czy odgrywają one rolę w odpowiedzi na warunki hipoksyczne.