МИОСТАТИНЪТ – Част 1: Какво представлява миостатинът?

Миостатин (известен още като ограничаващ растежа фактор 8, съкратено GDF-8) е протеин, чиято секреция при хората е кодирана от гена MSTN. Той е от надсемейството на TGF бета протеините, които потискат процеса на миогенеза – деленето и растежа на мускулните клетки. Произвежда се предимно в мускулните клетки, циркулира в кръвта и въздейства на мускулната тъкан, свързвайки се клетъчни рецептори от активинов тип II. Действа в 2 насоки – инхибира белтъчния синтез и инхибира деленето на сателитните мускулни клетки в зрели такива. Сателитните мускулни клетки, подобно на стволовите клетки, могат да се рециплират (чрез делене), възстановявайки по този начин тъканта. За разлика от стволовите клетки, които могат да се рециплират неограничен брой пъти, сателитните клетки могат да се делят само определен брой пъти.

Животни, страдащи от липса на миостатин и такива, третирани с вещества, които блокират действието на миостатина имат значително по-големи мускули. Икономическата полза за животновъдите обаче не е голяма, тъй като тези животни изискват специални грижи и хранене.

Мутация и в двете копия на човешкия миостатинов ген се изразява в по-голяма мускулна маса и по този начин индивидите биват значително по-силни от нормалното. Освен това, блокирането на активността на миостатина може да има терапевтично приложение при лечение на болести, свързани със загубата на мускули като някои мускулни дистрофии.

Генът, отговорен за секрецията на миостатин е открит през 1997 г. от генетиците д-р Си-Джин Лий и Александра МакФерън, които са развъдили щам на мутантни мишки, страдащи от липса на този ген. Тези мишки имали приблизително два пъти повече мускули от нормалните.

Природно отсъствие на миостатин бил установен както и при някои породи добитък, овце и състезателни кучета, така и при хора. Във всички случаи налице била огромна мускулна маса. Разработена била и техника, с която да се откриват различни мутации в миостатниовия ген.

След тези открития, няколко лаборатории клонирали нуклеотидната последователност на миостатиновия ген у две породи добитък (белгийска синя и пиемонтска) и установили, че тези животни имат различни мутации в него, които по един или друг начин водели до липса на функционален миостатин. За разлика от мишките с увреден миостатинов ген, мускулните клетки в тези породи добитък по-скоро се увеличавали на брой, отколкото уголемявали на размер. Въпреки, че общото увеличение на мускулите при тези животни не било повече от 40%, хората често ги описват като „двойно по-мускулести”.

Миостатинът действа в скелетните мускули както след, така и преди раждането. Ограничава мускулния растеж до нормален, гарантирайки по-този начин, че мускулите няма да пораснат прекалено големи. Мутации, които намалят производството на функционален миостатин водят до свръхрастеж на мускулната тъкан. Мускулната хипертрофия, свързана с миостатина (или по-точно с липсата му) има модел на непълно автозомно доминантно унаследяване. Хора, с мутация и в двете копия на MSTN гена във всяка клетка (хомозиготни) имат значително увеличение на мускулната маса и сила. Хора, с мутация само в едното копие на MSTN гена във всяка клетка (хетерозиготни) също притежават такова увеличение, но в по-малка степен.

През 2004 г., в Германия се ражда момче, което било диагностицирано с мутация и в двете копия на миостатин-произвеждащия ген., която го направила значително по-силно от другите новородени. Установено било, че майката, която е бивша професионална спринтьорка, има мутация в едно от двете копия на гена. Трима нейни близки роднини от мъжки пол били доста силни хора. Единият от тях, строителен работник, разтоварвал бордюрни камъни на ръка. Детето е наследило второто копие на гена с мутация най-вероятно от баща си. Момчето засега е в добро здраве, но лекарите се опасяват от сърдечни проблеми в бъдеще.

Друго момче, родено в САЩ през 2005 г., Лиъм Хокстра, било диагностицирано с подобно клинично състояние, но причината била друга. Неговото тяло произвеждало функционален миостатин в нормални количества, но тъй като детето било  по-силно и по-мускулесто от връстниците, лекуващите го лекари заключили, че дефект в миостатиновите му рецептори не позволява на мускулните клетки да отговорят по нормален начин на миостатина. Историята му е разказана в телевизионното предаване „Най-силното едва проходило дете в света”.

Инхибирането на миостатина води до мускулна хиперплазия (увеличаване броя на мускулните влакна) и хипертрофия (увеличаване на размера на мускулните влакна) едновременно. Въпреки, че миостататиновите инхибитори не увеличават директно силата на отделните мускулни влакна, злоупотребите с тях са напълно възможни, тъй като те могат да подобрят спортните постижения. Не са достатъчно изследвани и рисковете от тях в дългосрочен план са неясни, особено въздействието му върху сърдечния мускул. Изчерпването на сателитните клетки също е сериозна заплаха. Тяхната роля е да възстановяват мускулната тъкан, но за разлика от стволовите клетки, могат да се рециплират (чрез делене) само ограничен брой пъти. Инхибирането на миостатина също така прави сухожилията по-крехки и податливи на наранявания.

Именно заради тези рискове миостатиновите инхибитори са включени в списъка на забранените вещества на Световната антидопингова агенция като „Средства, променящи функциите на миостатина, включително, но не само миостатин-инхибиторите”. Директното въздействие върху генът, отговорен за секрецията на миостатин (чрез трансфериране на полимери и аналози на нуклеинови киселини или използване на нормални и генно-модифицирани клетки) също е забранен метод (т.нар.  Генен допинг).

Написано за www.bodyconstructor.com

Comments are closed.