fysiologi

Skeletmuskulaturvev: Bare biomekanisk motor eller til og med et viktig endokrine organ?

Av Dr. Cesare Squillace, PhD

Det er nå allment akseptert av hele vitenskapsmiljøet at regelmessig fysisk trening bestemmer et fysiologisk beskyttende respons på mange årsaker til dødelighet, og av kontrast til inflammatoriske fenomen som aterosklerose og insulinresistens. Utføre regelmessig mosjon gjør at skjelettmuskulaturene ikke bare skal trekke seg sammen, men også å secretere og helles i sirkulasjonsstrømmen et antiinflammatorisk cytokin: IL-6 (interleukin 6). Vitenskapelig bevis viser at det stimulerer produksjon og frigjøring av andre sirkulerende cytokiner som IL-1ra (inteleukin-1-reseptorantagonist) og IL-10 (interleukin 10); det hemmer også produksjonen av pro-inflammatoriske interleukiner som TNF-a (tumor nekrosefaktor-alfa). IL-6 letter lipidomsetningen, stimulerer lipolyse så vel som ß-oksidasjon.

Det er mange studier som understreker hvordan regelmessig mosjon induserer undertrykkelsen av TNF-a, og gir beskyttelse mot insulinresistensen generert av cytokinet selv. Nylig er IL-6 definert som den første " myokinen " produsert og frigjort av de enkelte skjelettmuskulaturfibrene etter deres sammentrekning, og utøver også dens effekter på andre organer i kroppen.

Vi vet at skjelettmuskulaturen er det største organet i menneskekroppen; oppdagelsen at enkel muskelkonkurranse resulterer ikke bare i en biomekanisk respons, men også i produksjon av antiinflammatoriske cytokiner, åpner nye paradigmer: skjelettmuskulatur er et endokrine organ som ved sammentrekning stimulerer produksjon og frigjøring av cytokiner, som kan påvirke metabolismen og modifisere produksjonen i vev og organer (figur 1).

Fig. 1 Skelettmuskelvev må betraktes som et viktig endokrine organ som uttrykker og frigjør cytokiner (også kalt myokiner) i sirkulasjonsstrømmen og potensielt påvirker metabolismen og inflammatorisk status i vev og organer (fra Pedersen BK, 2006).

Under sepsisbetingelser og i eksperimentelle modeller inkluderer cytokinkaskaden TNF-a, IL-1β, IL-6, IL-ra, sTNF-R og IL-10. De to første cytokiner synes å være TNF-a og IL-1ß, produsert lokalt. Disse cytokiner er klassisk anerkjent som proinflammatorisk. Disse stimulerer produksjonen av IL-6 som har blitt klassifisert med både pro og anti-inflammatorisk virkning. Cytokinene som produseres under øvelsen, er forskjellig fra de som er tilstede ved infeksjoner. Det faktum at de klassiske pro-inflammatoriske cytokinene, TNF-α og IL-1ß, generelt ikke øker med trening, indikerer at den treningsinducerte cytokinkaskaden skiller seg fra det som fremkalles av en vanlig infeksjon.

Det første cytokinet som frigjøres i sirkulasjonsstrømmen, under treningen, er IL-6. De sirkulerende nivåene av samme økning eksponentielt (100 ganger mer) som respons på trening, og reduksjon i etterøvelsesperioden (figur 2).

Fig. 2 Under en kronisk inflammatorisk tilstand forårsaket av en systemisk infeksjon (sx), representeres cytokinkaskaden innen de første få timer av TNF-a, IL-6, IL-1ra, sTNF-R og IL-10 . Cytokiner som respons på trening (dx) inkluderer ikke TNF-a, men viser en markert økning i IL-6, som følges av IL-ra, sTNF-R og IL-10. Det er ingen tegn på økning i C-reaktivt protein (PCR) nivåer (fra Pedersen BK, 2006).

Sammendrag kan vi si at utførelse av regelmessig mosjon genererer en anti-inflammatorisk respons som uttrykkes ved produksjon av et viktig cytokin som IL-6. Den virker på forskjellige vev og stimulerer samtidig produksjonen av IL-ra og IL-10, som hemmer det proinflammatoriske cytokinet TNF-a. Derfor fremkaller skjelettmuskulaturen gjennom den enkle muskelkollisjonen og frigjør "myokiner" som formidler de gunstige effektene av fysisk trening og spiller en grunnleggende rolle, og beskytter og kontrasterer en tilstand av kronisk betennelse som den som er tilstede i kardiovaskulære sykdommer og type diabetes 2.

Bibliografi

Brandt C, Pedersen BK., 2010, Biomed Biotechnol, Rollen av treningsinducerte myokiner i muskelhemostase og forsvar mot kroniske sykdommer .

Helmen IC, Mikkelsen UR, Børglum J, Rothe A, Petersen MC, Andersen O, Langberg H, Kjaer M., 2010 , Øvelse øker interleukin-10 nivåer både intraartikulært og peri-synovialt hos pasienter med knet artrose: Arandomisert kontrollert studie, leddgikt ther.

Pedersen BK, februar M., 2005 , Muscle-avledet interleukin-6 - en mulig forbindelse mellom skjelettmuskulatur, fettvev, lever og hjerne, Brain Behav Immun.

Pedersen BK, 2006, Essays Biochem, den antiinflammatoriske effekten av trening: dens rolle i diabetes og kardiovaskulær sykdomskontroll .

Pedersen BK. 2009 , Sykdommen av fysisk inaktivitet - og muskelrollens rolle i muskel-fett kryssprøve ., J Physiol.

Pedersen BK., 2011, treningsinducerte myokiner og deres rolle i kroniske sykdommer .

Brain Behav Immun.