Aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób ćwiczenia fizyczne wpływają na zawartość białka w mięśniach, Hostrup i in. do swoich badań wybrali ośmiu zdrowych, nieprzeszkolonych mężczyzn. Przeszli pięć tygodni intensywnego treningu kolarskiego.
Naukowcy odkrywają, w jaki sposób mięśnie szkieletowe przystosowują się do treningu interwałowego o wysokiej intensywności, w tym zmian w mechanizmach kluczowych dla kontrolowania metabolizmu i skurczu mięśni.
Badania opublikowane niedawno w eLife dostarczył świeżego wglądu w wpływ treningu interwałowego o wysokiej intensywności (HIIT) na ludzkie mięśnie szkieletowe.
Według badań, HIIT zwiększa liczbę białek mięśni szkieletowych kluczowych dla metabolizmu energetycznego i skurczu mięśni oraz chemicznie zmienia ważne białka metaboliczne. Te odkrycia mogą pomóc wyjaśnić, w jaki sposób HIIT zwiększa metabolizm i otwiera drzwi do dalszych badań nad wpływem ćwiczeń na te procesy.
„Ćwiczenia fizyczne mają wiele korzystnych skutków, które mogą pomóc w zapobieganiu i leczeniu chorób metabolicznych i jest to prawdopodobnie wynikiem zmian w zużyciu energii przez mięśnie szkieletowe. Chcieliśmy zrozumieć, w jaki sposób ćwiczenia zmieniają zawartość białek w mięśniach i jak regulują aktywność tych białek poprzez reakcję chemiczną zwaną acetylacją” – mówi pierwszy i współkorespondent autor Morten Hostrup, profesor nadzwyczajny na Wydziale Żywienia, Ćwiczeń i Sport na Uniwersytecie w Kopenhadze, Dania. Acetylowanie występuje, gdy członek grupy małych cząsteczek, acetyl, łączy się z innymi cząsteczkami i może wpływać na zachowanie białek.
Naukowcy zwerbowali do badania ośmiu zdrowych, nieprzeszkolonych ochotników płci męskiej, którzy przeszli pięciotygodniowy intensywny trening rowerowy. Chłopcy ćwiczyli trzy razy w tygodniu, jeżdżąc na rowerze przez cztery minuty z docelowym tętnem przekraczającym 90% maksymalnego, po czym następowali dwuminutowa przerwa. W każdej sesji przechodzili ten proces od czterech do pięciu razy.
Naukowcy zbadali zmiany w składzie 3168 białek w próbkach tkanek pobranych z ud uczestników zarówno przed, jak i po badaniu za pomocą metody zwanej spektrometrią mas. Dodatkowo przyjrzeli się zmianom obejmującym 1263 miejsc acetylowych lizyny w 464 acetylowanych białkach.
Ich analizy wykazały wzrost produkcji białek wykorzystywanych do budowy mitochondriów wytwarzających energię w komórkach oraz białek związanych ze skurczami mięśni. Zespół zidentyfikował również zwiększoną acetylację białek mitochondrialnych i enzymów zaangażowanych w wytwarzanie energii komórkowej. Dodatkowo zaobserwowali zmiany w liczbie białek, które zmniejszają wrażliwość mięśni szkieletowych na wapń, co jest niezbędne dla skurczów mięśni.
Wyniki potwierdzają pewne dobrze znane zmiany w białkach mięśni szkieletowych, które zachodzą po wysiłku, a także identyfikują nowe. Na przykład zmniejszona wrażliwość na wapń może wyjaśniać, dlaczego skurcze mięśni mogą być trudniejsze po zmęczeniu sportowca. Praca sugeruje również, że wywołane wysiłkiem zmiany w regulacji białek poprzez acetylację mogą przyczynić się do zwiększenia metabolizmu.
„Wykorzystując najnowocześniejszą technologię proteomiczną, nasze badanie dostarcza nowych informacji o tym, jak mięśnie szkieletowe przystosowują się do treningu wysiłkowego, w tym identyfikację nowych białek regulowanych przez wysiłek fizyczny i miejsc acetylowych”, podsumowuje współautor Atul Deshmukh, Associate Profesor w Centrum Podstawowych Badań Metabolicznych Fundacji Novo Nordisk na Uniwersytecie Kopenhaskim. „Mamy nadzieję, że nasza praca pobudzi dalsze badania nad sposobem, w jaki ćwiczenia pomagają poprawić zdrowie metaboliczne u ludzi”.
Odniesienie:„Trening interwałowy o wysokiej intensywności przebudowuje proteom i acetylom ludzkich mięśni szkieletowych” Morten Hostrup, Anders Krogh Lemminger, Ben Stocks, Alba Gonzalez-Franquesa, Jeppe Kjærgaard Larsen, Julia Prats Quesada, Martin Thomassen, Brian Tate Weinert, Jens Bangsbo i Atul Shahaji Deshmukh, 31 maja 2022 r., eLife.
DOI:10.7554/eLife.69802
