מיוסטטין, בניית השרירים ושיפור הכוח

מיוסטטין (Myostatin) הוא חלבון המשתיך לקבוצת פקטורים מעוררי גדילה. מיוסטטין מצמצם את גדילת תאי השריר ברקמות בהם הוא נמצא בריכוזים גבוהים.

תודות לאתר: http://diet2all.net

סרטון על מיוסטטין, בניית השרירים ושיפור הכוח עם קובי עזרא Ph.D





מיוסטטין, הידוע גם כגורם בידול גדילה 8, או בקיצור GDF-8, הוא מיוקין, חלבון המיוצר ושוחרר ע"י מיוציטים שפועל על תפקוד אוטוקריני של תאי השרירים כדי לבלום את המיאוגנזה: גידול תאי שריר והבחנה. באדם הוא מקודד ע"י הגן MSTN. מיוסטטין הוא גורם הפרשת צמיחה מופרדת, החבר במשפחת החלבונים בטא של TGF.



המחוסרים במיוסטטין או המטופלים בחומרים החסמים את פעילות המיוסטטין יהיה את מסת השרירים משמעותית ביותר. יתר על כן, אנשים שיש להם מוטציות בשני העותקים של הגן myostatin יש מסת שרירים משמעותית גדולה וחזקה יותר  מהרגיל.

התקווה שמחקרים על ה- Myostatin עשויים להיות טיפוליות במחלות שונות, כגון: דיסטרופיה של השרירים. 

כורכומין מקל על פתולוגיית דיסטרופית שריר בעכברים הסובלים מניוון שרירים

כורכומין מקל על פתולוגיית דיסטרופית שריר בעכברי mdx.

הפעלה לא תקינה של גורם גרעיני קפא-בטא (NF-kappaB) כנראה ממלא תפקיד חשוב בפתוגנזה של מחלת דושן ניוון שרירים (Duchenne's muscular dystrophy או בקיצור: DMD). 

בדו"ח זה, בדקו את היעילות של כורכומין, מעכב NF-kappaB, בעכברים mdx, כדוגמת עכברים הסובלים ממחלת דושן ניוון שרירים.
כך מצאו שיפור בהשלמות הסרקולמית ושיור בכוח השריר לאחר הזרקת intraperitoneal (i.p.).
ניתוח היסטולוגי גילה כי פגמים מבניים של מיופיברילים (myofibrils) הופחתו, וניתוח ביוכימי הראה כי פעילות קריאטין קינאז (CK) פחתה.
כמו כן, נמצא שרמות של גורם נמק הגידול אלפא (TNF-alpha), ביתא interleukin-1 (IL-1beta) ו synthase חנקתי synthase חנק (iNOS) בעכברים mdx הופחתו ע"י הטיפול בכורכום.
ניתוח EMSA הראה כי הפעילות NF-kappaB גם מעוכב. לכן מסיקים כי הכורכום יעיל בטיפול בעכברים הסובלים מניוון שרירים - mdx.
מכיוון שהכורכומין הוא תרכובת לא רעילה שמקורה בצמח הכורכום, החוקרים מציעים שהדבר עשוי להיות שימושי לטיפול במחלת דושן ניוון שרירים.

מקור: Mol Cells. 2008 Jun 30;25(4):531-7. Epub 2008 May 6.

השפעות קריאטין אוראלי על אימון התנגדות ומיוסטטין בסרום

השפעות של קריאטין במתן אוראלי ואימון התנגדות על המיוסטטין בסרום ו- GASP-1.

המיוסטטין (Myostatin) הינו רגולטור קטבולי של מסת שרירי השלד. המיוסטטין הוא למעשה חלבון המשתיך לקבוצת פקטורים מעוררי גדילה, ופעילותו מגבילה את גדילת תאי השריר ברקמות בהם הוא נמצא בריכוזים גבוהים.

מטרת המחקר הייתה לקבוע את ההשפעה של אימון התנגדות במשך 8 שבועות בשילוב עם תוספת קריאטין על כוח השרירים, מסת הגוף הרזה, ורמות המיוסטטין בסרום ומרכיב בידול הקשורים חלבון בסרום-1 (GASP-1).

במחקר כפול סמיות 27 גברים בריאים (בגילאים 23.42 +/- 2.2), בצעו אימון התנגדות + פלצבו (RT + PL) והתאמת התנגדות + קבוצות קריאטין (RT + CR).

הפרוטוקול כלל 3 ימים בשבוע של אימון במשך 8 שבועות, כל אימון כלל שלוש סטים של 8-10 חזרות בטווח המקסימלי של כ- 60-70% מהחזרה המקסימלית (1 RM) אימון תרגיל של הגוף כולו.

דגימות דם, בדיקות כוח שרירים וניתוח הרכב הגוף (גוף מלא DEXA) בוצעו ב- 0, 4 ו- 8 שבועות. מיוסטטין ו- GASP-1 נמדדו.

אימוני ההתנגדות גרמו לירידה משמעותית ברמות הסרום של מיוסטטין והגדילה את רמות ה- GASP-1.
תוספת קריאטין בשילוב אימון התנגדות גרמה לירידה גדולה יותר במיוסטטין בסרום (p <0.05), אך לא הייתה השפעה נוספת על GASP-1 (p> 0.05).
ההשפעות של אימון התנגדות על רמת המיוסטטין בסרום ו- GASP-1, עשוי להסביר את מסת שריר מוגברת היות והוא מוגבר עקב תוספת קריאטין.

מקור: Mol Cell Endocrinol. 2010 Apr 12;317(1-2):25-30. doi: 10.1016/j.mce.2009.12.019. Epub 2009 Dec 22.

פלסמה עשירה בטסיות לריפוי שרירי השלד

פלסמה עשירה בטסיות (PRP) לריפוי שריר השלד: ניתוח מולקולרי של השלבים המוקדמים בתהליך התחדשות במודל חיות ניסיוני. 

פלאזמה עשירה בטסיות (PRP) קיבלה עניין גובר בעולם הרפואה היישומית, בשימוש נרחב בפרקטיקה קלינית במטרה לעורר ריפוי רקמות. למרות ההצלחה הקלינית המדווחת, עדיין יש חוסר ידע כאשר בוחנים את המנגנונים הביולוגיים בבסיס הפעילות של PRP במהלך תהליך ריפוי השרירים.
מטרת המחקר הנוכחי הייתה לבדוק האם הזרקה המקומית של PRP מאפיין אירועים מולקולריים ספציפיים המעורבים בשלבים המוקדמים של תהליך התחדשות השריר.
השריר הגמיש המתאים של חולדות וויסטאר הרדומות נפצע באופן מכני או שטופל ב- PRP או לא קיבל טיפול בכלל. ביום 2 ו- 5 לאחר הניתוח, בדקו את דגימות בשריר ברמות מולקולריות.
והסתבר כי הטיפול ב- PRP הגביר באופן משמעותי את רמת ה- mRNA של ציטוקינים פרו-דלקתיים IL-1β, ו- TGF-β1. תופעה זו גרמה לביטוי מוגבר ב- mRNA ו / או רמות החלבון של כמה גורמים רגולטוריים מיוגניים כגון MyoD1, Myf5 ו- Pax7, כמו גם האיזופורם השרירי של גורם גדילה דמוי אינסולין 1 (IGF-1Eb). ויש לומר שלא זוהה כל אפקט לגבי ביטוי VEGF-A.
בנוסף, ה- PRP מווסתת את הביטוי של miR-133a יחד עם היעד הידוע שלה גורם תגובה בסרום (SRF); הגדילה את הזרחון של αB-cristallin, עם שיפור משמעותי במספר פרמטרים אפופטוטיים (NF-κB-p65 ו caspase 3), אינדקסים של הישרדות התא מוגברת.
ממצאי המחקר הנוכחי מצביעים על כך שהשפעת ה- PRP בתיקון של פגיעה בשרירי השלד נובעת הן מהאפנון של המתווכים המולקולריים של המסלולים הדלקתיים והמיוגניים והן לשליטה במסלולים משניים, כמו אלה המווסתים ע"י myomiRNAs והלם חום חלבונים, אשר תורמים התחדשות רקמת תקין ויעיל.

מקור: Biomed Res Int. 2017;2017:9795271. doi: 10.1155/2017/9795271. Epub 2017 Jun 7.

פגיעות בשרירי השלד הן הגורם השכיח ביותר לכאב חמור לטווח ארוך ולפגיעות פיזית, המשפיעות על מאות מיליוני אנשים ברחבי העולם ומייצגות את מרבית הפצועים הקשורים לספורט. בנוסף להוצאות הבריאות, העלות החברתית של פציעות אלה כוללת אובדן עבודה וייצור. בספורטאים תחרותיים או מקצועיים, לאובדן זה יכולות להיות השלכות קיצוניות.

במהלך העשור האחרון, ההבנה הגוברת במהירות של התרומת גורמי גדילה (GF) בריפוי הרקמות הפגועות עוררה עניין רב בשימוש בפלסמה עשירה בטסיות (PRP) ככלי טיפולי חדש תחום רפואת השיניים, דרמטולוגיה, ניתוחים פלסטיים וקסילופיים, טראומה חריפה, ניתוחים קוסמטיים, רפואה וטרינרית ובפציעות של שריר.

PRP אוטולוגי מתקבל מהפרדת הדם למרכיבי תאי פלזמה ואדומים, עם ריכוז הטסיות לאחר מכן לכמות קטנה של פלסמה. ההפרדה מושגת לעתים קרובות ע"י מעלות שונות של צנטריפוגה, אך עלולה להתרחש באותה מידה באמצעות המפריד תאים. PRP הוא דוגמא למוצר ביולוגי של חומרים אוטולוגים שהוחלו ונלמדו מאז שנות השמונים.

הרציונל לשימוש נרחב של PRP מתבטא בכך שהיא שיטה פשוטה, יעילה ופחות פולשנית בהשגת ריכוז טבעי של גורמי גדילה אוטולוגי, אשר עשויים לווסת ולהסדיר את תהליכי הריפוי של הרקמות ברמה התאית. הרציונל הוא שע"י ההגברת גורמי גדילה שונים ציטוקינים לרבות טסיות, PRP משפר את גיוס, התפשטות, בידול של תאים המעורבים התחדשות רקמות.

למרות שישנם מספר מחקרים בסיסיים במדעי הטבע, מחקרים בבעלי חיים ודיווחי מקרים קטנים בנוגע למוצרים הקשורים ל- PRP, ישנם רק מספר מחקרים קליניים מבוקרים המספקים רמה גבוהה של עדויות רפואיות כאשר בוחנים את היתרונות הפוטנציאליים של PRP.
מספר המשתתפים במחקרים הוא קטן בדרך כלל, ומרבית המחקרים נמצאים תחת לחץ. יתר על כן, המחקרים שבדקו את השפעת ה- PRP לא השתמשו בטכניקות סטנדרטיות והרוב הם מחקרים אנקדוטליים המבוססים על סדרות קטנות. הדבר בולט במיוחד כאשר בוחנים את הטיפול בפציעות של שרירים ושלד, תחום שבו הושגו כמה ממצאים מבטיחים מעניינים, אך רוב התוצאות עדיין ראשוניות ושנויות במחלוקת.

שריר השלד האנושי מהוים כ- 40% של מסת הגוף הנוצרת ע"י צרור של סיבי שריר רב שכבתית, כתוצאה מאיחוי של מיובלסטים (myoblasts). תאי לוויין (Satellite cells, SC) הם תאי גזע שרירי השלד הממוקמים בין קרום הפלזמה של myofibers לבין lamina הבסיס. יכולות ההתחדשות שלהם חיוניות לתיקון שרירי השלד לאחר הפציעה (Hurme and Kalimo 1992, Lipton and Schultz 1979) (Sambasivan et al., 2011; Dumont et al 2015a).
בשרירים בוגרים, תאי לוויין נמצאים במצב שקט ומייצגים, תלוי מינים, גיל, מיקום השריר, סוג שריר, סביב 5 עד 10% של תאי שריר השלד (Rocheteau et al 2015). לאחר הפציעה, תאי לוויין מופעלים, להתרבות, להביא ולקדם תאים מיוגניים (myogenic), המכונה מיובלסטים (myoblasts).

לשריר השלד ישנה יכולת מולדת חזקה לתיקון לאחר הפציעה באמצעות נוכחות של תאי גזע שרירים בוגרים המכונה תאים לווין (SC). הפרעה של הומאוסטזיס רקמת השריר, הנגרמת ע"י פגיעה, מייצר מעורבות רציפה של שחקנים שונים סביב שלושה שלבים עיקריים.

ניוון / שלב דלקת: מאופיין ע"י קרע נמק של המיופייברים (myofibers), היווצרות של heatibers ותגובה דלקתית חשובה.

שלב התחדשות: פגוציטוזיס (phagocytosis) של רקמה פגומה, ואחריו התחדשות myofibers, המוביל ההפעלת תאי הלוויין.

שלב התיקון: התבגרות של myofibers התחדשות עם התאוששות של יכולת התפקודית בשריר וגם פיברוזיס וצלקת - רקמה צלקתית.

דלקת וניוון שרירים

בעת ניוון שרירים פעיל ישנה דלקת בימים הראשונים לאחר הפציעה. האירוע הראשוני הוא נמק של סיבי השריר, אשר מופעלת ע"י הפרעה של הומאוסטזיס המקומי ובמיוחד ע"י זרם בלתי מבוקר של יוני סידן באמצעות נגעים sarcolemma (Tidball 2011). עודף סידן cytoplasmic גורם פרוטאזות והידרוליזה ההפעלה התורמים נזק לשריר וגם גורם הפעלה של אנזימים המניעים את הייצור של חומרים mitogenic עבור שריר ותאי החיסון (Tidball 2005). לאחר ניוון שרירים, נויטרופילים הם תאים דלקתיים הראשונים חדירת הנגע. מספר רב של פרודות פרו-דלקתיות כגון ציטוקינים (TNF-α, IL-6), chemokine (CCL17, CCL2) וגורמי גדילה (FGF, HGF, IGF-I, VEGF, TGF-β1) מופרשים ע"י נויטרופילים כדי ליצור microenvironment chemoattractive עבור תאים דלקתיים אחרים, כגון: מונוציטים מקרופאגים (Tidball 1995, Toumi ו- Best 2003). שני סוגים של מקרופאגים מזוהים במהלך התחדשות השרירים (McLennan 1996), אשר מופיעים ברצף במהלך תיקון שרירים (Arnold et al. 2007). M1 מקרופאגים, המוגדרים כמו מקרופאגים פרו דלקתיים, לפעול בימים הראשונים לאחר הפציעה...

טיפול במלטונין מתקן ציטוקינים דלקתיים וסטרס חמצוני בחולי דושן ניוון שרירים

טיפול בהורמון מלטונין מתקן ציטוקינים פרו-דלקתיים וסטרס חמצוני בחולי דושן ניוון שרירים.

להלן תקציר מחקר: דושן ניוון שרירים (DMD), הינה פרעה קטלנית המאופיינת בהעדר דיסטרופין, עם דלקת כרונית סרקולמאלית, וניוון שרירי השלד.
במספר מנגנונים פתוגנים המוצעים עבור דושן ניוון שרירים, הם סטרס חמצוני ודלקת המעורבים ישירות בתהליך דיסטרופי (ניווני). לצערנו לפחות כיום אין טיפול המרפה את המחלה ולכן התהליך הדלקתי נחשב למטרה חשובה לטיפולים המוצאים לדושן ניוון שרירים.
לרוב הם מבוססים על חומרים נוגדי חמצון ואנטי דלקתיים.
כך בחנו אם הטיפול במלטונין עשוי להפחית את התהליך הדיסטרופי. דווח בסובלים מדושן ניוון שרירים ב-10מטופלים בגילאים 12.8 ± 0.98, אשר טופלו במלטונין (60 מ"ג בשעה 21:00 ו-10 מ"ג בשעה 09:00), ורמות פלזמה של חמצון שומנים (LPO), nitrites (NOx), interleukin (IL) -1b, IL-2, IL-6, גורם נמק הגידול, a, interferon-c ופלזמה סמנים של פגיעה בשריר, נקבעו ב- 3, 6 ו - 9 חודשים. בהשוואה לבריאים באותו הגיל ולמין ששימשו כביקורת.
ההתוצאות הראו עלייה משמעותית ברמות LPO, NOx ו- cytokine פלזמה של חולי דושן ניוון שרירים לעומת קבוצת הביקורת.
כלומר שהמלטונין צמצם את הערכים הנ"ל תוך 3 חודשים של טיפול, כמו כן, נצפתה ירידה נוספת כעבור 9 חודשים נוספים של הטיפול.
במקביל, המלטונין גם הפחית את רמות הקריאטין קינאז ב-50% והלקטט דהידרוגנאז בכ-28% בפלזמה, כמו כן נצפתה ירידה ברמות ה-aminotransferase alanine בכ-20%, והמיוגלובין (myoglobin) בכ-13%.
הממצאים הנ"ל תומכים מאוד במסקנה שמלטונין מצמצם באופן משמעותי את תהליכי חמצון היתר (hyperoxidative) והתגובות הדלקתיות בחולי דושן ניוון שרירים, וכך למעשה ישנה הפחתה בתהליך ניוון השרירים.

אך חשוב יותר לומר, כי המלטונין גורם לביטוי ופעילות של אנזימים נוגדי חמצון, כגון: גלוטתיון פרוקסידאז ורדוקטאז, ובכך מגביר את רמות הגלוטתיון (GSH) בתאים. התוצאה של פעולות אלה היא הפחתת LPO ע"י מלטונין.

החולים היו תחת טיפול של פרדניזון (0.75 מ"ג / ק"ג / יום) לפני שנרשמו במחקר, בשל שיקולים אתיים, טיפול פרדניזון
נשמר לאורך המחקר.

הנתונים המתקבלים במחקר זה מספקים את הראיות הראשונות תומכים בהשפעה החיובית של מלטונין בחולי דושן ניוון שרירים. התוצאות הראו ירידה משמעותית בתגובה הדלקתית ובתגובות חמצון היתר.
כמו כן, מהנתונים הנ"ל ניתן להסיק כי למלטונים פעילות אנטי-קטבולית לפחות בחולים הנ"ל.

ההשפעה המעכבת של מלטונין על הביטוי iNOS דווח על פעילות נרחבת, ובמיוחד דיווחו על שרירי השלד, הסרעפת והלב.

מקור: J. Pineal Res. 2010; 48:282–289
Doi:10.1111/j.1600-079X.2010.00752.x

היות ו- NF-kB ממלא תפקיד מרכזי בחולי דושן ניוון שרירים, הרדיקלים משפיעים על הפעלתו, נוגדי החמצון נבדקו במודלים ניסיוניים של ערכברים עם דושן ניוון שרירים. ביניהם, epigallocatechin gallate, מרכיב של תמצית תה ירוק, וכורכום, מוצגים כבעלי השפעות מגנות עקב הפחתת ה- NF-kB ההפעלה הביטוי iNOS, הפחתת רמות TNF-A ו- IL-1b. גורמים תזונתיים אחרים העשויים להועיל, הם: CoQ10, אך הם לא הראו השפעות משמעותיות על רמות NF-kB ו / או שיפור בחולי דושן ניוון שרירים.

מחקרים אלה מצביעים על כך שמעכבי NF-kB עשויים להיות שימושיים לטיפול בחולי דושן ניוון שרירים. כאן, המחקר מראה את ההשפעות המעכבות של מלטונין על מפל הדלקת NF-kB. כי NF-kB במקרופאגים ומיופיברים מקדמים ניוון שרירים בדושן ניוון שרירים, עיכוב של NF-kB בשלב מוקדם של הניוון יכול להפחית את הנזק הדלקתי, אשר אולי בתורו נחשב לגורם הראשוני בתשישות ואיטית של התחדשות מסת השרירים דיסטרופיים. לפיכך, עיכוב מתמשך של מסלול NF-kB ע"י מלטונין בזמן אבחון דושן ניוון שרירים יכול לאפשר לשרירים דיסטרופיים להתאושש וכן לתקן שרירים בשלב מאוחר יותר של מחלה.

בסך הכל, התוצאות מצביעות על שיפור השרירים, השינויים הבאים נמצאים דיסטרופית השרירים: מצב חמצון יתר המשקף נזק שרירי כפי שהוערך ע"י רמות LPO, nitrosative מעמד בהתאם האינדוקציה iNOS בתהליך ניוון השרירים, וכן מצב דלקתי המשקף את תהליך ניוון שרירים. אלה אירועים degenerative כנראה כי מטופלי דושן ניוון שרירים נשלטים, לפחות בחלקם ממלטונין, מה שמרמז על התועלת של המלטונין.
טיפול בחולי DMD.

https://www.duchenne-spain.org/wp-content/uploads/2012/12/2010-JPR-duchenne.pdf