Systemiska hormoner och muskelproteinsyntes

Skelettmuskulaturen representerar det största organet i kroppen och utgör >50 % av den totala kroppsmassan. Skelettmuskelns funktion förstås bäst för dess roll i förflyttning och ger mekaniskt stöd till skelettet för att underlätta rörelse. Men skelettmuskler är också viktiga för att upprätthålla hela kroppens metaboliska hälsa. Till exempel fungerar muskler också som en plats för bortskaffande av glukos och verkar därigenom för att upprätthålla glykemisk kontroll i hela kroppen. Dessutom representerar skelettmusklerna ett stort proteinlager, vars aminosyror kan användas i tider av fasta, infektion och sjukdom för att ge energi för att underhålla andra kritiska organ. Träning (särskilt träning av motståndstyp (RE-T)) är fortfarande det mest effektiva sättet att bibehålla och öka muskelmassan genom stimulering av muskelproteinsyntesen (MPS), trots detta är hur träning reglerar dessa förändringar i muskelmassa fortfarande okänd. Ett antal vägar har ansetts vara viktiga, men det är tydligt från ett antal studier att systemiska hormonnivåer, i synnerhet testosteron, kan ge ett betydande bidrag. Det är välkänt att kronisk androgen hormonbrist kan leda till förlust av mager kroppsmassa och styrka, vilket i sin tur kan bidra till nedsatt fysisk funktion. Dessutom, när testosteronnivåerna är farmakologiskt sänkta (med användning av en gonadotropinfrisättande hormonanalog) hos friska unga män, är motståndsträning inducerad ökning av muskelmassa och styrka frånvarande. Även om systemiska hormonnivåer noggrant upprätthålls hos ungdomar (såvida inte sjukdom eller brist förekommer), minskar nivåerna av dessa hormoner med åldern, särskilt hos de som inte är regelbundet fysiskt aktiva, och ungefär 25-30 % av äldre män har nivåer av testosteron som ligger under den tröskel som används för att definiera hypogonadism. Därför finns det ett betydande behov av att förstå de underliggande mekanismerna bakom hormonellt inducerad muskelmassareglering. Vidare finns det i äldre ålder ett motstånd mot traditionella anabola stimuli såsom näring eller motståndsträning, med äldre vuxna som visar en trubbig-anabol hormonprofil som svar på motståndsträning jämfört med unga. Dessa försämringar av hormonell reglering med åldrande kan delvis vara ansvariga för den långsamma minskningen av muskelmassa med åldern, känd som sarkopeni. Även om alla muskelförtvinande tillstånd är av stor oro, är det förlusten av muskler i äldre ålder som utgör den största socioekonomiska bördan. Därför finns det ett betydande kliniskt behov av att identifiera bidragande faktorer till denna muskelförlust så att de kan riktas specifikt mot intervention (d.v.s. farmakologiska hormonella terapier).

Syftet med detta projekt är tvåfaldigt: 1) För det första syftar vi till att undersöka effekten av systemiska hormonnivåer på kontroll av muskelmassa hos friska unga vuxna som genomför ett träningsprogram för motståndsträning. Vi antar att minskning av hormonnivåer hos systemiskt normala unga vuxna kommer att försämra MPS och muskelmassaökningar som svar på motståndsträning. 2) För det andra syftar vi till att undersöka effekten av att öka testosteronnivåerna hos äldre vuxna på lyhördhet för motståndsträning och bidraget av systemiska testosteronnivåer till muskelmassareglering vid åldrande. Vi antar att ökade testosteronnivåer hos äldre män kommer att förbättra lyhördheten för anabola stimuli (RE-T).