3127 Ангел Кирилов March 16, 2023

За гените и мускулите

Мускулната генетика често се оказва ограничаващ фактор за много трениращи, стремящи се към повече мускули.

Генетиката в много случаи e разликата между културиста и поредния фитнес маниак в залата с дългогодишен стаж. От друга страна след края на проекта „човешки геном“ през 2003 г. множество гени бяха открити и все още други се откриват. С напредъка на генетиката и новите „омикс“ (-от англ. нутригенетика, нутригеномика, хранителна транскриптомика, метаболомика, протеомика и др.) науки бяха натрупани голям обем от данни за геномния механизъм, който е отговорен за мускулната хипертрофия и процеса на липолизата (процес на горене на мазнини).

В широко изследване на млади здрави индивиди учените установяват разлика в растежа на мускулна маса от 3 до 59% и в силата от 0 до 250%. Всички участници са били поставени при сравнително равни условия, но отговорът към физическото натоварване както се забелязва от резултатите е широко вариращ. Това се дължи най-вероятно на разликите в гените, отговорни за мускулния растеж при тези индивиди.

Гените, имащи отношения към мускулния растеж са много – от гени, регулиращи абсорбирането на микроелементи до такива, подтискащи метаболизма на дадени вещества или хормони. Ще разгледаме 3 от гените, имащи най-осезаем ефект върху растежа на мускулна маса, а именно миостатин, инсулино-растежен фактор-1 и цитокините.

Най-голям единичен ефект върху мускулния растеж 

Първият ген е може би този с най-голям единичен ефект върху мускулния растеж и се нарича миостатинов. Той кодира производството на голям клас молекули – трансформиращ фактор на растежа-бета (TGF B). Той е открит през 1997 г. от двама изследователи на университета Johns Hopkins в САЩ и първоначалното мнение е че може да преобърне света на бодибилдинга.

Генът е наречен миостатин (от мио-мускул и статин-потиска) и е отговорен за потискане растежа на мускула. Миостатинът може да бъде считан за „спирачката“ на процеса на мускулен растеж и експресията му е увеличена във всички патологични състояния, свързани със загуба на мускулна маса.

От друга страна инхибирането или потискането на активността на миостатините се изразява в увеличен анаболен ефект в клетката. Миостатините потискат действието на сателитните клетки и премахването на ефекта им върху тези сателитни клетки има ефекта на повишена мускулна хиперплазия (увеличен брой на мускулните влакна) и протеинов анаболизъм – т.е. увеличена мускулна маса. В резултат на откритието учените създали генно-модифицирани мишки с липса на гена миостатин, които били 2 и повече пъти по-мускулести от немодифицирани такива.

Подобни генни мутации били регистрирани при животни и дори при хора (2 деца – едното в Германия и едно в САЩ). Опитите на фармацевтичните компании да впрегнат действието на гена миостатин в полза на медицината и нуждите на бодибилдърите досега се изразяват в две поколения миостатинови инхибитори без особени ефекти и с повече притеснения за здравето на използващите ги, отколкото резултати. Вероятно трябва да изчакаме още доста докато магическото хапче бъде разработено и ни трансформира за нула време в мускулест
бодибилдър.

Инсулино-растежен фактор играе съществена роля в детския растеж

Генът кодира протеина хормон инсулино-растежен фактор-1 (IGF-1), наречен още соматомедин С. IGF-1 е молекула със структура подобна на инсулина и играе съществена роля в ензимно-катализираната реакция на добавяне на сулфатна група към друга молекула, както и играе съществена роля в детския растеж и има анаболен ефект при по възрастни. IGF-1 е хормон, произвеждащ се от черния дроб под въздействието на растежния хормон. Неговото действие е изключително силно като стимулатор на клетъчния растеж и развитие, като регулира и други важни процеси в клетката като програмираната смърт (апоптоза).

Този хормон оказва своето действие върху почти всички клетки като стимулира растежа в мускулите, костите, хрущялите, черния дроб, кръвотворни клетки, кожа и други органи. Секретиран от черния дроб IGF-1 се свързва почти на 98% със свързващи протеини, наречени IGF-BP. IGF-1 се свързва с поне два рецептори на повърхността на клетката: IGF-1R и инсулиновия рецептор, въпреки че инсулиновия рецептор има по-слаб афинитет на свързване спрямо IGF-1R рецептор. Много научни изследвания са доказали ефекта от намаляването на нивата на циркулиращия в кръвта IGF-1 с редица патогенни състояния, както и с мускулната атрофия, свързани с възрастта. Екзогенно (външно добавен) IGF-1 показва съществено подобрено състояние на атрофирали мускули при плъхове, изразяващо се в увеличена мускулна маса и активност на сателитните клетки.

Цитокините имат отношение към генерирането на тъкани и клетки 

Цитокините, като част от имунния отговор, биват секретирани в следствие на травма. Те имат отношение към инициирането на процеса на генерация на тъкани и клетки. В отговор на повреда на скелетните мускули, които се получават при интензивни мускулни активности, имунната система секретира цитокини и растежни фактори, чиято роля е да се инициира процеса на възстановяване на мускулните повреди и да се изчисти от мускула вредните продукти и метаболити.

Интерлевкин -1, интерлевкин -6 и тумор некрозис фактор-алфа цитокините се смятат за лимитиращи фактори за процеса на растеж и отговорни за загубата на мускулна маса главно чрез инхибирането на анаболните хормони като IGF-1, активирането на процеса на деградация на протеин в клетката и др.

Ангиотензин-конвертиращия ензим има отношение към кръвния поток и налягане, гликогенните нива и др. Спортисти с дефекти в гена, отговорен за ангиотензин-конвертиращия ензим, имащи високи серумни нива от този ензим имат по слаби резултати на тестове за издръжливост, но за сметка на това по-голяма мускулна сила и мускулна хипертрофия, повече мускулни фибри от тип-2 и по-големи глюкозни депа. Тези атлети се характеризират също и с по-голям риск от сърдечна болест и високо кръвно налягане и други опасни за здравето състояния. Ангиотензин-конвертиращия ензим-1 повлиява отговора на тялото към тренировките за издръжливост.

В изследване на ефекта от всички споменати в по-горните редове гени върху по-стари индивиди учените измерват предварително базовите нива на експресия на гените и ги сравняват с резултата на всеки, подложен на опита, индивид поотделно (след серия от продължително подлагане на мускулно натоварване за измерване на мускулната хипертрофия и адаптацията към натоварването).

Учените откриват, че хората с по-високи базови нива на експресия на гореспоменатите гени за мускулен растеж се отличават с по-голяма адаптивност към натоварванията и впоследствие с по-голям мускулен растеж и издръжливост спрямо останалите.

От всичко написано дотук следва, че понякога дори и да се храним пълноценно и да тренираме правилно, то ние имаме нужда да притежаваме подходящите гени за мускулен растеж. И тяхната липса понякога може да се окаже лимитиращ фактор за целите, които сме си поставили. Въпреки това, днес можем да достигнем генетичния си потенциал много по-лесно отколкото нашите родители, а пътят е само един – постоянство и много труд.

Радвайте се на добро здраве!
Екипът на „Аптечко“

 


Източници:

Hubal MJ, Gordish-Dressman H, Thompson PD, Price TB, Hoffman EP, Angelopoulos TJ, Gordon PM, Moyna NM, Pescatello LS, Visich PS, Zoeller RF, Seip RL, Clarkson PM. Variability in muscle size and strength gain after unilateral resistance training. Med Sci Sports Exerc, 37: 964-972, 2005

Goran Paulsen, Ulla Ramer Mikkelsen, Rtuls Raastad and Jonathan M. Peake. Leucocytes, cytokines and satellite cells: what role do they play in muscle damage and regeneration following eccentric exercise?

Effect of angiotensin-converting enzyme insertion/deletion polymorphism DD genotype on high-frequency heart rate variability in African Americans. Thayer, Merritt, Sollers, Zonderman, Evans, Yie, Abernethy. National Institute on Aging Intramural Research Program, the National Center on Minority Health and Health Disparities, National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA.

Elevated mortality rates from circulatory disease in African American men and women of Los Angeles County, California— a possible genetic susceptibility? Henderson, Cotezee, Ross, Yu. Department of Emergency Medicine, University of Southern California School of Medicine, Los Angeles, USA.

Dennis RA, Zhu H, Kortebein PM, Bush HM, Harvey JF, Sullivan DH, Peterson CA. Muscle expression of genes associated with inflammation, growth, and remodeling is strongly correlated in older adults with resistance training outcomes. Physiol Genomics, 2009 Jul 9;38(2):169-75

 

Прочети всички статии Намери лекарство на изгодна цена