Gen relatert til muskelvekst og regenerering
Veksten og regenerering av muskelvev kan oppnås enten ved å øke uttrykket av gener som har en stimulerende virkning, som den insulinlignende vekstfaktor (IGF-1), eller ved å hemme gener som vanligvis virker som repressorer av vekstprosesser, for eksempel myostatin.
Muskel IGF-1 (mIGF-1) : Den spesifikke muskelisoformen av den insulinlignende vekstfaktoren (MIGF-1) spiller en svært viktig rolle i muskelregenerering. IGF-1-genet har oppgaven med å reparere muskelen når den gjennomgår mikroskopisk traume under trening.
Myostatin : Myostatin er et protein oppdaget i 1997 under celledifferensiering og proliferasjonsstudier. For å forstå hva den virkelige funksjonen var, ble musene parret hvor genet som koder for myostatin ble hemmet.
Den homozygote avkom (bærer av begge muterte gener) viste overlegen muskulær utvikling sammenlignet med heterozygote mus (bærere av bare ett mutert gen) og normale. Kroppsstørrelsen var 30% høyere, muskelen var hypertrofisk og vekten var 2 eller 3 ganger større enn i naturlige marsvin. Senere histologisk analyse viste en økning i både størrelsen på enkelte muskelceller (hypertrofi) og deres antall (hyperplasi). Samtidig var det en liten nedgang i fettvev, mens fruktbarhet og levetid forblir nesten uendret.
I 2004 studerte et 5-årig tysk barn med unormal styrke og utvikling av muskelmasse, forekomsten av en mutasjon i genet som koder for myostatin, ble identifisert for første gang hos mennesker. Påvirkningen på fenotypisk ekspresjon var identisk med det som ble observert i laboratoriemus og i de studerte storferasene, slik at muskelstyrken til barnet var liknende hvis ikke engang høyere enn hos en voksen. Et veldig interessant aspekt er at barnets mor, fra hvem han arvet en av de to muterte allelene, var en profesjonell sprinter, og at noen av hans forfedre blir husket for sin ekstraordinære styrke.
Myostatin er et protein som derfor interagerer med muskelutvikling, hemmer det; det produseres hovedsakelig av skjelettmuskulaturceller, og dets virkning reguleres av tilstedeværelsen av en inhibitor som kalles follistatin. Jo høyere nivået av follistatin, jo lavere nivåer av myostatin er, desto større er muskelutviklingen. Det ser ut til at follistatin er i stand til å interagere med satellittceller ved å stimulere til spredning av nye muskelceller (hyperplasi). Normalt skyldes økningen i muskelmasse bare økningen i cellestørrelse (hypertrofi), mens en liten hyperplasi kan forekomme bare i spesielle tilfeller (muskelskader).
Nylig har myostatininhiberingsmetoden i behandlingen av muskeldystrofiske sykdommer i dyremodeller opplevd særlig interesse; både intraperitoneale injeksjoner av en myostatininhibitor og spesifikke deletjoner av myostatin-genet ble utført, noe som resulterte i en forbedring i muskeldystrofisk sykdom. Gjeldende forskning fokuserer på studien og utviklingen av disse potensialene, men det er fortsatt mange hypoteser og få sikkerheter. Studier av myostatins rolle i menneskekroppen er få, ofte uoverensstemmende, og avventer fortsatt bekreftelse. Muskelvekst er faktisk et resultat av en subtil balanse mellom anabole og katabolske faktorer og et enkelt hormon, et gen eller et bestemt stoff er ikke nok til å påvirke det betydelig. For å bekrefte dette er det studier i litteraturen som viser at det ikke er noen viktige forskjeller i mengden muskelmasse mellom normale fag og andre med myostatinmangel.
Veksthormon (somatotropin - GH): GH eller somatotropisk hormon er et protein (et lineært peptid sammensatt av 191 aminosyrer) produsert av de somatotropiske celler i den fremre hypofysen. Den har pulserende sekresjon, med hyppigere og bredere topper i de første søvnstidene.
Idrettsaktivitet representerer en sterk stimulans for sekretjon av veksthormon. Under langvarige øvelser observeres sekretorisk topp mellom 25. og 60. minutt, mens i tilfelle anaerob anstrengelser registreres denne toppen mellom slutten av 5. og 15. minutt med gjenoppretting.
Med samme fysiske innsats er GH sekresjon større:
- hos kvinner enn hos menn
- hos unge sammenlignet med eldre fag
- i stillesittende i forhold til trente
GH sekresjon under treningen påvirkes av:
- INTENSITY '
En signifikant respons av GH til trening er allerede observert for lav intensitetsøvelser (50% av VO2max) og blir maksimalt rundt den anaerobiske grenseverdien (70% av VO2max). En ytterligere økning i intensitet forårsaker ingen signifikant økning i sekretorisk topp. GHs største respons på fysisk innsats blir observert under øvelser med stor etterspørsel etter anaerob glykolyse og med massiv produksjon av laktat (f.eks. Kroppsbygning). GH sekresjon er omvendt proporsjonal med gjenopprettingsperioden og direkte proporsjonal med treningsvarigheten.
- OPPLÆRING
GHs respons til å trene er omvendt knyttet til graden av trening. På samme treningsintensitet produserer en utdannet person mye mindre GH enn et avkalket individ, siden laktidemi (kvote av laktat i omløp) er lavere.
Effektene av GH er delvis direkte, slik som diabetogen og lipolytisk effekt, og delvis mediert av lignende insulinfaktorer: Insulin Growth Factor (IGF-1, IGF-2).
- TEMPERATUR
Responsen i GH sekresjon til endringen i omgivelsestemperatur er direkte proporsjonal med nedgangen i temperaturen selv.
GH-IGF-aksen fungerer fysiologisk på glukosemetabolismen, forårsaker hyperglykemi; på den protidiske metabolismen, øker den cellulære opptaket av aminosyrer og akselererer transkripsjon og translasjon av mRNA, og derved favoriserer proteinanabolisme og utvikling av muskelmasser; til slutt virker det også på lipidmetabolisme, forårsaker lipolyse med en økning i frie fettsyrer og ketonlegemer.
Det er mange bivirkninger forbundet med administrering av høye mengder GH: myopati, perifer nevropatier, væskeretensjon, ødem, karpaltunnelsyndrom, artralgi, parestesi, gynekomasti, godartet intrakranial hypertensjon med papilledem og hodepine, akutt pankreatitt, glukoseintoleranse, økning i plasma i kolesterol og triglyserider, arteriovenøse sykdommer, kardiomegali og kardiomyopati. Muskuloskeletale og kardiale effekter forbundet med GH-administrasjon kan være irreversibel, ofte selv etter at hormonet er trukket tilbake. Det er også viktig å huske at da GH kan indusere dannelsen av neoplasmer, spesielt i tykktarmen, huden og blodet.
Strategier for påvisning av genetisk doping
Inkluderingen av genetisk doping av World Anti-Doping Agency (AMA) i listen over forbudte stoffer og metoder har blitt fulgt av vanskeligheten med å utvikle metoder for dets påvisning, siden både transgenet og det uttrykte protein ville ha vært mest sannsynlig ikke skiller seg fra deres endogene motstykker.
Den ideelle prøven for genetisk doping deteksjon bør være lett tilgjengelig med prøver som ikke bruker en invasiv tilnærming; I tillegg bør undersøkelsen ikke bare gjenspeile situasjonen på tidspunktet for tilbaketrekningen, men også den i en tidligere periode det samme. Kroppsvæsker (blod, urin og spytt) tilfredsstiller det første punktet, derfor bør den utviklede metodikken gjelde for minst en av disse prøvene. Deteksjonsmetoder bør være spesifikke, følsomme, ganske raske, potensielt kostnadseffektive og bør tillate storskala analyse.
De juridiske implikasjonene knyttet til bruk av en metode som muliggjør overvåking av doping på utøvere, er slik at en direkte metode som utvetydig identifiserer dopningsmidlet, alltid vil bli foretrukket for en indirekte metode som måler endringen som skjedde i celler, vev eller hele kroppen på grunn av doping. Med hensyn til genetisk doping vil deteksjon av transgenet, det transgene proteinet eller selve vektoren være en direkte tilnærming, men muligheten til å bruke denne typen tilnærming er minimal, som ved detektering av forbudte peptidhormoner som erytropoietin og somatotropin. Den indirekte tilnærmingen (biologisk pass) gir i stedet en viss pålitelighet i resultatene av testene, basert på en statistisk modell, derfor mer åpen for lovlig kontroll. Videre er det ikke nått en avtale mellom de viktige tallene i idrettssamfunnet om et akseptabelt nivå av pålitelighet.
Bibliografi:
- Mekanisme for vanadiumvirkning: insulinmimetisk eller insulinforsterkende middel? [Kan J Physiol Pharmacol 2000 okt; 78 (10): 829-47]
- Vanadium og diabetes: Pankreas og perifere insulinomimetiske egenskaper - [Ann Pharm Fr 2000 Oct; 58 (5): 531]
- Effekt av vanadium på regional hjernens glukoseutnyttelse hos rotter - Marfaing-Jallat P, Penicaud L. [Physiol Behav. 1993 aug; 54 (2): 407-9]
- Inhibering av glukoneogenese ved vanadium og metformin i nyre-cortex tubuli isolert fra kontroll og diabeteskaniner - Kiersztan A et al. - [Biochem Pharmacol. 2002 1 april; 63 (7): 1371-82].
