Udział czynników endokrynnych i komórek macierzystych w regeneracji mięśni szkieletowych*

Barbara Morawin; Agnieszka Zembroń-Łacny

doi:10.5604/01.3001.0014.9125

Figures & Tables

Ekspresja czynników transkrypcyjnych z rodziny MRF (MyoD, Myf5, miogenina) oraz rodziny Pax (Pax3 i Pax7); MRF – miogeniczny czynnik regulatorowy, MyoD – białko determinujące mioblast, Myf5 - miogenicznych czynnik 5, Pax 7 – białka z rodziny Pax [81]

Schemat interakcji testosteronu z czynnikami regulującymi syntezę białka i hipertrofię mięśni, jak miostatyna (hamowanie), insulinopodobny czynnik wzrostu IGF-1 (stymulacja); Akt - serynowo-treoninowa kinaza białkowa, AR – wewnątrzkomórkowy receptor androgenowy, FOXO – rodzina czynników transkrypcyjnych, GR – receptor glukokortykoidowy, IGF-1 - insulinopodobny czynnik wzrostu 1, MyoD – białko determinujące mioblast [47, 48, 63]

Zmiana liczby komórek satelitowych (SCs) pod wpływem aktywności fizycznej

Wysiłek	Badani	Liczba SCs	Piśmiennictwo
10 tyg. trening wytrzymałościowy	pacjenci, rozpoczęcie treningu po 4–7 tyg.chemioterapiiwiek 51 lat	↑we włóknach szybko kurczących się	[64]
16 tyg. trening siłowy o dużej intensywności	pacjenci z przewlekłą niewydolnością nerekwiek 54 ± 3 lata	↑ 15% we włóknach wolno kurczących się<−> we włóknach szybko kurczących się	[61]
26 tyg. trening wytrzymałościowy	pacjenci z chorobą Huntingtonawiek 51,7 ± 7,9 lat vs. osoby zdrowewiek 50 ± 6,7 lat	↑ wyłącznie u osób zdrowych	[65]
po 12 tyg. trening siłowy w połączeniu z treningiem interwałowym	mężczyźniwiek 74 ± 8 lat	↑ we włóknach szybko i wolno kurczących się	[86]
bieg na dystansie 36 km	biegacze długodystansowiwiek 25 ± 3 lata	↑ 27% 8 dni po biegu	[51]
jednorazowy wysiłek siłowy	mężczyźniwiek 21–35 latwiek > 60 lat	↑ 141% 24 godz. po wysiłku↑ 51% 24 godz. po wysiłku	[27]
90-dniowy trening siłowy	mężczyźniwiek 24 ± 1 rok	↑ 31%	[44]
14 tyg. trening wytrzymałościowy	mężczyźniwiek 73 ± 3 lata	↑ 29%	[13]

Wpływ wysiłku fizycznego na stężenie insulinopodobnego czynnika wzrostu I (IGF-I) we krwi

WYSIŁEK	BADANI	STĘŻENIE IGF-I	PIŚMIENNICTWO
16 tyg. Taekwondo5x60 min w tyg.	Kobietywiek ≥ 65 lat	↑7%	[18]

8 tyg. trening oporowy3 x w tyg.	Mężczyźni ze zdiagnozowanąsarkopeniąwiek 55–77 lat		[67]
8 tyg. trening oporowy3 x w tyg.	Zdrowa grupa mężczyznwiek 55–77 lat	↓2%↑6 %	[67]

12 tyg. Oporowy3 x w tyg.	Kobietywiek ≥ 60 lat		[25]
15 min (8 ćwiczeń po 10–15 powtórzeń x 1)		↑7%
45 min (8 ćwiczeń po 10–15 powtórzeń x 3)		↑10%

16 tyg. trening aerobowy (40–65% HR max)30–60 min + trening oporowy (40–60% 1RM)3x w tyg.	Mężczyźni chorzy na cukrzycęwiek 55–70 lat	↑16 %	[4]

3-miesięczny trening interwałowy3x30 min w tyg.	Kobiety i mężczyźniwiek 68,4 ± 4,3 lat	↓2%	[50]

Test Wingate	Mężczyźniwiek 20,23 ± 0,97 lat	↑13%	[24]

16 tyg. okres kontrolny – brak ćwiczeń	Pacjenci dializowaniwiek >18 lat	↑21%	[60]
16 tyg. trening siłowy,3 razy w tyg.	Pacjenci dializowaniwiek >18 lat	↓18%	[60]

Ćwiczenia ekscentrycznezginaczy łokcia	Nietrenujący mężczyźniwiek 20,1 ± 0,4 lat		[93]
10 serii po 6 pełnych skurczy		↑20%
5 serii po 6 pełnych skurczy		↑3%

12 tyg. trening sztuk walki3 x 60 min w tyg. o intensywności 50–70% HR max	Kobiety z nadwagą (BMI ≥25 kg/m²) wiek 41,4 ± 5,5 lat	↑7%	[19]

12 tyg. trening oporowy2 x 60–80 min w tyg.	Mężczyźniwiek 74,0 ± 1,2 latKobietywiek 20,2 ± 2,1lat	↓12%↓4%	[70]

8 tyg. trening wytrzymałościowy	Kobietywiek 76,7 ± 1,2 lat	↓2% (w trakcie wysiłku)↑1% (po treningu)
8 tyg. trening siłowy		↑4% (w trakcie wysiłku)↑7% (po treningu)	[69]
8 tyg. trening wytrzymałościowy i siłowy		↑2% (w trakcie wysiłku)↑3% (po treningu)

Test o wzrastającej intensywności do odnowy na cykloergometrze	Rowerzyści z przerostem mięśnia lewej komory sercawiek 22,5 ± 1,3 lat	↑10%
	Rowerzyści z prawidłową masą mięśnia lewej komory sercawiek 21,8 ± 2,2 lat	↑26%	[106]
	Grupa kontrolnawiek 20,9 ± 0,9 lat	↑36%

Test Wingate	Trenujący mężczyźniwiek 59 ± 1rokNietrenujący mężczyźniwiek 58 ± 1rok	↑25%	[3]
Test Wingate		↑8%	[3]

30 – min test na ergometrze wioślarskim; maksymalny dystans	Wioślarzewiek 22,8 ± 4,5	↑8% (bezpośrednio po wysiłku)↓22% (30 minut po wysiłku)	[43]

Wybrane czynniki wzrostu regulujące aktywność komórek satelitowych (SCs)

Czynnik	Pochodzenie	Proliferacja/Różnicowanie
HGF	komórki immunologiczne, endotelium, ECM	+/− aktywuje i pobudza proliferację SCs oraz hamuje procesy różnicowania
FGF	komórki immunologiczne, endotelium, ECM	+/+ niewyjaśniona dokładna rola
IGF-1	komórki immunologiczne, endotelium, ECM, hepatocyty	++/+ wykazuje działanie mitogenne
VEGF	różne populacje komórek	+/? stymuluje angiogenezę
PDGF-AAPDGF-BB	komórki immunologiczne, endotelium	−/+ wykazuje działanie przeciwstawne+/− wzmacnia angiogenezę
GDF-8	krążenie, komórki wydzielnicze	−/− utrzymuje stan uśpienia SCs
TGF-βITGF-α	krążenie, komórki wydzielnicze	−/− zapobiega różnicowaniu mioblastów

Wpływ wysiłku fizycznego na stężenie całkowitego testosteronu (T) we krwi

Wysiłek	Badani	Stężenie T	Piśmiennictwo
Półmaraton	Biegacze długodystansowiwiek 31,3 ± 12,3	↑2,5% (po 24 godz.)	[101]

Zawody triathlonowe (pływanie 1500 m, jazda na rowerze 36 km, bieg 10 km)	Triathloniściwiek 32,8 ± 3,1	↓47% (1 godz. po wysiłku)↓35% (12 godz. po wysiłku)↓5% (48 godz. po wysiłku)	[92]

8 tyg. trening oporowy3 x w tyg.	Mężczyźni ze zdiagnozowanąsarkopeniąwiek 55–77 lat	↑2%	[67]
8 tyg. trening oporowy3 x w tyg.	Zdrowa grupa mężczyznwiek 55–77 lat	↑15%	[67]

12 tyg. trening aerobowy na ergometrze 3x40 min w tyg.	Pacjenci z niewydolnością serca	↑2%	[1]
12 tyg. trening aerobowy na ergometrze + trening siłowy		↓26%
3x20 + 20 min w tyg.		↓26%

15 min jazda na ergometrze 40% VO2peak	Biegacze wytrzymałościowiwiek 20,3 ± 0,3 lat	↑83%	[82]
15 min jazda na ergometrze 70% VO2peak		↑133%
15 min jazda na ergometrze 90% VO2peak		↑450%
15 min jazda na ergometrze 40% VO2peak	Nietrenujący mężczyźniwiek 22,0 ± 0,9 lat	↑125%
15 min jazda na ergometrze 70% VO2peak		↑225%
15 min jazda na ergometrze 90% VO2peak		↑337%

Trening HIIT (4 x 4 min + 3 min odpoczynek)Trening HVT (90 min)	Rowerzyściwiek 14,0 ± 1		[45]

Bieg 75% HR – strefa tlenowa	Piłkarze nożniwiek 17,08 ± 1,09 lat	↑ok. 120%	[14]
Bieg 85% HR – strefa beztlenowa wysiłek do wyczerpania	Piłkarze nożniwiek 17,08 ± 1,09 lat	↑ok. 50%	[14]

19-dniowy obóz sportowy, specjalistyczny trening	Kajakarzewiek 22,7 ± 2,6 lat	↑5%	[89]

15 min bieg na poziomie 65–75% HRmax	Uczniowiewiek 14–15 lat	↑29%	[97]

5 tyg. intensywny trening przygotowujący do startów/turniej	Tenisiściwiek 18,5 ± 0,4 lat	↑13%	[31]

6 tyg. wysiłek na poziomie 70–80% HRmax	Mężczyźniwiek 62,5 ± 5,3 lat	↑28%	[35]

14 tyg. intensywny trening przygotowujący do zawodów lekkoatletycznych	Biegacze średniodystansowiwiek 18,92 ± 1,72 lat	↑5%	[37]

60 min. trening siatkarski	Siatkarzewiek 16,3 ± 1,1 lat	↑14%	[68]

10 tyg.trening siłowy	Mężczyźniwiek	19–42 lat ↑20%	[9]

Udział czynników endokrynnych i komórek macierzystych w regeneracji mięśni szkieletowych*

Figures & Tables

Ryc. 1

Ryc. 2

Zmiana liczby komórek satelitowych (SCs) pod wpływem aktywności fizycznej

Wpływ wysiłku fizycznego na stężenie insulinopodobnego czynnika wzrostu I (IGF-I) we krwi

Wybrane czynniki wzrostu regulujące aktywność komórek satelitowych (SCs)

Wpływ wysiłku fizycznego na stężenie całkowitego testosteronu (T) we krwi

Paradigm

My account