Gen yang berkaitan dengan pertumbuhan otot dan regenerasi
Pertumbuhan dan regenerasi tisu otot boleh dicapai sama ada dengan meningkatkan ekspresi gen yang mempunyai tindakan merangsang, seperti faktor pertumbuhan insulin (IGF-1), atau dengan menghalang gen yang biasanya bertindak sebagai penindas proses pertumbuhan, contohnya myostatin.
Otot IGF-1 (mIGF-1) : Isotop otot khusus faktor pertumbuhan insulin (mIGF-1) memainkan peranan yang sangat penting dalam pertumbuhan semula otot. Gen IGF-1 mempunyai tugas membaiki otot apabila mengalami trauma mikroskopik semasa senaman.
Myostatin : Myostatin adalah protein yang ditemui pada tahun 1997 semasa kajian pembezaan dan percambahan selular. Untuk memahami fungsi sebenarnya, tikus dikawinkan dengan pengekalan gen untuk myostatin.
Anak-anak homozigot (pembawa kedua-dua gen yang bermutasi) menunjukkan perkembangan otot yang lebih baik berbanding dengan tikus heterozigus (pembawa hanya satu gen yang bermutasi) dan yang normal. Saiz badan adalah 30% lebih tinggi, ototnya adalah hipertrofi dan beratnya 2 atau 3 kali lebih besar daripada dalam babi guinea asli. Analisis histologi kemudian menunjukkan peningkatan dalam kedua-dua saiz sel otot tunggal (hipertropi) dan bilangan mereka (hiperplasia). Pada masa yang sama terdapat sedikit penurunan tisu adipose, sementara kesuburan dan jangka hayat kekal hampir tidak berubah.
Pada tahun 2004, mengkaji kanak-kanak Jerman berusia 5 tahun dengan kekuatan yang tidak normal dan perkembangan otot, kehadiran mutasi dalam gen yang kod untuk myostatin telah dikenalpasti untuk kali pertama pada manusia. Pengaruh pada ekspresi fenotipik adalah sama dengan yang diperhatikan dalam tikus makmal dan dalam baka ternakan yang dikaji, supaya kekuatan otot kanak-kanak itu sama jika tidak lebih tinggi daripada orang dewasa. Aspek yang sangat menarik adalah bahawa ibu kanak-kanak, dari mana dia mewarisi salah satu daripada dua alel yang bermutasi, adalah pelari profesional dan beberapa nenek moyangnya diingat kerana kekuatan luar biasa mereka.
Myostatin adalah sejenis protein yang berinteraksi dengan perkembangan otot, menghalangnya; Ia terutamanya dihasilkan oleh sel-sel otot rangka dan tindakannya dikawal oleh kehadiran seorang inhibitor yang dipanggil follistatin. Semakin tinggi tahap follistatin, semakin rendah tahap myostatin, maka semakin besar perkembangan otot. Nampaknya follistatin dapat berinteraksi dengan sel satelit dengan merangsang perkembangan sel-sel otot baru (hiperplasia). Biasanya peningkatan jisim otot adalah disebabkan oleh peningkatan saiz sel (hipertropi), sementara hiperplasia yang sedikit mungkin berlaku hanya dalam kes tertentu (kecederaan otot).
Baru-baru ini pendekatan perencatan miostatin dalam rawatan penyakit dystrophik otot dalam model haiwan telah menimbulkan minat tertentu; kedua-dua suntikan intraperitoneal daripada perencat myostatin dan penghapusan spesifik gen miostatin dilakukan, menyebabkan peningkatan dalam penyakit dystrophic otot. Penyelidikan semasa memberi tumpuan kepada kajian dan perkembangan potensi ini, tetapi masih terdapat banyak hipotesis dan beberapa kepastian. Kajian tentang peranan myostatin dalam tubuh manusia adalah sedikit, selalunya tidak jelas, dan masih menunggu pengesahan. Pertumbuhan otot sebenarnya akibat keseimbangan halus antara faktor anabolik dan katabolik dan satu hormon, gen atau bahan tertentu tidak cukup untuk mempengaruhinya dengan ketara. Untuk mengesahkan ini, terdapat kajian dalam kesusasteraan yang menunjukkan bahawa tidak terdapat perbezaan penting dalam jumlah jisim otot antara subjek normal dan yang lain dengan kekurangan myostatin.
Hormon pertumbuhan (somatotropin - GH): GH atau hormon somatotropik adalah protein (peptida linear terdiri daripada 191 asid amino) yang dihasilkan oleh sel-sel somatotropik pituitari anterior. Ia mempunyai rembesan yang mudah pulih, dengan puncak yang lebih kerap dan lebih luas pada waktu tidur pertama.
Aktiviti sukan mewakili rangsangan yang kuat untuk rembesan hormon pertumbuhan. Semasa latihan jangka panjang, puncak rahsia diperhatikan antara minit ke-25 dan ke-60, sementara dalam kes usaha anaerobik puncak ini direkodkan antara akhir ke-5 dan minit ke-15 pemulihan.
Dengan usaha fizikal yang sama, rembesan GH lebih besar:
- pada wanita berbanding lelaki
- pada orang muda berbanding subjek orang tua
- dalam sedentari berbanding dengan yang terlatih
Rembesan GH semasa latihan dipengaruhi oleh:
- Intensiti '
Satu tindak balas yang signifikan terhadap GH untuk latihan telah diperhatikan untuk latihan intensiti rendah (50% dari VO2max) dan menjadi maksimum di sekitar ambang anaerobik (70% dari VO2max). Peningkatan intensiti yang lebih tinggi tidak menyebabkan sebarang peningkatan yang ketara dalam puncak penyihir. Tindak balas terbesar GH terhadap usaha fizikal diperhatikan semasa latihan dengan permintaan yang tinggi terhadap glikolisis anaerobik dan pengeluaran laktat secara besar-besaran (contohnya bangunan badan). Rembesan GH berkadar songsang dengan tempoh pemulihan dan berkadar terus dengan tempoh latihan.
- LATIHAN
Tindak balas GH untuk latihan adalah terbalik secara terperinci dengan tahap latihan. Pada intensiti latihan yang sama, orang yang terlatih menghasilkan kurang GH dari subjek yang tidak dapat dipertahankan, kerana laktidemia (kuota laktat dalam edaran) lebih rendah.
Kesan GH sebahagiannya langsung, seperti kesan diabetik dan lipolitik, dan sebahagiannya ditengahi oleh faktor insulin yang serupa: Faktor Pertumbuhan Insulin (IGF-1, IGF-2).
- SUHU
Sambutan dalam rembesan GH terhadap perubahan suhu alam sekitar adalah berkadar terus dengan penurunan suhu itu sendiri.
Paksi GH-IGF bertindak secara fisiologi pada metabolisme glukosa, menyebabkan hiperglikemia; pada metabolisme protidik, meningkatkan pengambilan sel asid amino dan mempercepatkan transkripsi dan terjemahan mRNA, dengan itu memihak kepada anabolisme protein dan perkembangan massa otot; akhirnya ia juga bertindak pada metabolisme lipid, menyebabkan lipolisis dengan peningkatan asid lemak bebas dan badan keton.
Terdapat banyak kesan sampingan yang berkaitan dengan pentadbiran sejumlah besar GH: myopathy, neuropati periferal, pengekalan cecair, edema, sindrom carpal tunnel, arthralgia, paresthesia, ginekomastia, tekanan darah tinggi intrakranial dengan papilledema dan sakit kepala, pankreatitis akut, intoleransi glukosa, plasma meningkat dalam kolesterol dan trigliserida, penyakit arteriovenosa, kardiomegali dan kardiomiopati. Kesan muskuloskeletal dan kardiak yang berkaitan dengan pentadbiran GH boleh menjadi tidak dapat dipulihkan, selalunya selepas hormon ditarik balik. Ia juga penting untuk diingat bahawa da GH boleh mendorong pembentukan neoplasma, terutamanya dalam kolon, kulit dan darah.
Strategi untuk mengesan doping genetik
Kemasukan doping genetik oleh Agensi Anti Doping Dunia (AMA) dalam senarai bahan-bahan dan kaedah yang dilarang telah diikuti oleh kesukaran untuk membangunkan kaedah untuk pengesanannya, kerana kedua-dua transgene dan protein yang dinyatakan telah kemungkinan besar tidak dapat dibezakan dari rakan sejawatan mereka.
Sampel yang ideal untuk pengesanan doping genetik harus mudah diakses dengan sampel yang tidak menggunakan pendekatan invasif; lebih-lebih lagi, kaji selidik itu harus mencerminkan bukan sahaja situasi pada masa penarikan balik, tetapi juga masa tempoh yang sama. Cecair badan (darah, air kencing dan air liur) memenuhi titik pertama, oleh itu metodologi yang dikembangkan hendaklah terpakai kepada sekurang-kurangnya satu sampel ini. Kaedah pengesanan harus spesifik, sensitif, adil, berpotensi kos efektif dan harus membenarkan analisa berskala besar.
Implikasi undang-undang yang berkaitan dengan penggunaan mana-mana kaedah yang membolehkan pemantauan doping pada atlet adalah sedemikian rupa, jika mungkin, kaedah langsung yang mengenali agen doping dengan tegas akan lebih disukai daripada kaedah tidak langsung, yang mengukur perubahan yang berlaku dalam sel-sel, tisu atau seluruh badan akibat doping. Mengenai doping genetik, pengesanan transgene, protein transgenik atau vektor itu sendiri akan menjadi pendekatan langsung, tetapi peluang untuk menggunakan pendekatan jenis ini adalah minima, seperti dalam pengesanan hormon peptida yang dilarang seperti erythropoietin dan somatotropin. Pendekatan tidak langsung (pasport biologis) sebaliknya memberikan keandalan tertentu dalam hasil ujian, berdasarkan model statistik, oleh karena itu lebih terbuka untuk pengawasan hukum. Selain itu, satu persetujuan masih belum dicapai antara tokoh-tokoh penting komuniti sukan mengenai tahap kebolehpercayaan yang boleh diterima.
bibliografi:
- Mekanisme tindakan Vanadium: ejen insulin-mimetik atau peningkatan insulin? [Boleh J Physiol Pharmacol 2000 Okt; 78 (10): 829-47]
- Vanadium dan kencing manis: sifat insulinomimetik pankreas dan periferal - [Ann Pharm Fr 2000 Okt; 58 (5): 531]
- Kesan vanadium pada penggunaan glukosa otak serantau pada tikus - Marfaing-Jallat P, Penicaud L. [Physiol Behav. 1993 Ogos; 54 (2): 407-9]
- Inhibisi glukoneogenesis oleh vanadium dan metformin dalam tubulus-korteks tubulus yang diasingkan daripada kawalan dan kelinci kencing manis - Kiersztan A et al. - [Biochem Pharmacol. 2002 Apr 1; 63 (7): 1371-1382].
