För att bättre förstå hur träning påverkar proteininnehållet i musklerna har Hostrup et al. valde ut åtta friska, otränade manliga deltagare för sin forskning. De genomgick fem veckors högintensiv cykelträning.
Forskare hittar hur skelettmuskulaturen anpassar sig till högintensiv intervallträning, inklusive förändringar av mekanismer som är avgörande för att kontrollera ämnesomsättningen och muskelsammandragning.
Forskning publicerad nyligen i eLife har gett ny insikt om effekterna av högintensiv intervallträning (HIIT) på mänsklig skelettmuskulatur.
Enligt studien ökar HIIT antalet skelettmuskelproteiner som är avgörande för energiomsättning och muskelsammandragning och förändrar kemiskt viktiga metaboliska proteiner. Dessa fynd kan hjälpa till att förklara hur HIIT ökar ämnesomsättningen och öppnar dörren för ytterligare forskning om träningens inverkan på dessa processer.
"Träning har många fördelaktiga effekter som kan hjälpa till att förebygga och behandla metabola sjukdomar, och detta är sannolikt resultatet av förändringar i energianvändningen av skelettmusklerna. Vi ville förstå hur träning förändrar musklernas proteininnehåll och hur det reglerar aktiviteten hos dessa proteiner genom en kemisk reaktion som kallas acetylering”, säger förste och medförfattare Morten Hostrup, docent vid institutionen för nutrition, motion, och Sport vid Köpenhamns universitet, Danmark. Acetylering uppstår när en medlem av den lilla molekylgruppen, acetyl, kombineras med andra molekyler och kan påverka proteiners beteende.
Forskarna tog in åtta friska, otränade manliga frivilliga till sin studie, som genomgick fem veckors intensiv cykelträning. Killarna tränade tre gånger varje vecka, cyklade i fyra minuter med en målpuls på mer än 90 % av deras max, följt av en två minuters paus. Varje session gick de igenom denna process fyra till fem gånger.
Forskarna undersökte förändringar i sammansättningen av 3 168 proteiner i vävnadsprover som tagits från deltagarnas lår både före och efter studien med en metod som kallas masspektrometri. Dessutom tittade de på förändringar som involverade 1 263 lysinacetylställen på 464 acetylerade proteiner.
Deras analyser visade en ökning av produktionen av proteiner som används för att bygga mitokondrier, som producerar energi i celler, och i proteiner relaterade till muskelsammandragningar. Teamet identifierade också ökad acetylering av mitokondriella proteiner och enzymer som är involverade i produktionen av cellulär energi. Dessutom observerade de förändringar i antalet proteiner som minskar skelettmuskelns kalciumkänslighet, vilket är avgörande för muskelsammandragningar.
Resultaten bekräftar några välkända förändringar av skelettmuskelproteiner som uppstår efter träning, samt identifierar nya. Till exempel kan den minskade kalciumkänsligheten förklara varför det kan vara svårare för muskelsammandragning att inträffa efter att en idrottare blivit trött. Arbetet tyder också på att träningsinducerade förändringar i regleringen av proteiner genom acetylering kan bidra till att öka ämnesomsättningen.
"Med hjälp av den senaste proteomikteknologin ger vår studie ny information om hur skelettmuskulaturen anpassar sig till träningsträning, inklusive identifiering av nya träningsreglerade proteiner och acetylställen", avslutar den medkorsande författaren Atul Deshmukh, Associate Professor vid Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research, Köpenhamns universitet. "Vi hoppas att vårt arbete kommer att stimulera ytterligare forskning om hur träning hjälper till att förbättra metabol hälsa hos människor."
Referens:"Högintensiv intervallträning remodels the proteome and acetylome of human skeletal muscle" av Morten Hostrup, Anders Krogh Lemminger, Ben Stocks, Alba Gonzalez-Franquesa, Jeppe Kjærgaard Larsen, Julia Prats Quesada, Martin Thomassen, Brian Tate Weinert, Jens Bangsbo och Atul Shahaji Deshmukh, 31 maj 2022, eLife.
DOI:10.7554/eLife.69802
