Byk, którego widzisz na zdjęciu, nie musi spędzać całych dni na siłowni ani przestrzegać specjalnych diet, aby zachować formę. Jego niezwykły rozwój mięśni wynika po prostu z mutacji w genie kodującym miostatynę.
Co to jest miostatyna?
Miostatyna to białko odkryte w 1997 roku przez naukowców McPherrona i Se-Jin Lee podczas badań nad różnicowaniem i proliferacją komórek. Aby zrozumieć, jaka jest jego prawdziwa funkcja, stworzono myszy do kojarzenia, w których gen kodujący miostatynę został zahamowany.
Homozygotyczne potomstwo, niosące oba zmutowane geny, miało lepszy rozwój mięśni w porównaniu z myszami heterozygotycznymi (niosącymi tylko jeden zmutowany gen) i normalnymi myszami. Wielkość ciała była o 30% większa, mięsień przerostowy, a waga 2 lub 3 razy większa niż u naturalnych świnek morskich. Następnie analiza histologiczna wykazała wzrost zarówno wielkości pojedynczych komórek mięśniowych (hipertrofia), jak i ich liczby (hiperplazja).
Badając dwie konkretne rasy bydła uzyskane przez skrzyżowanie szczególnie muskularnych głów, naukowcy odkryli obecność mutacji w genie kodującym miostatynę. „Dalsze potwierdzenie jego funkcji pochodzi z badań nad ekspresją genu u innych gatunków zwierząt, takich jak kot, kurczak i świnia; potwierdzono hipotezę, że miostatyna oddziałuje na rozwój mięśni, hamując go.
Rola miostatyny w rozwoju mięśni
Dziś, 10 lat po jej odkryciu, wiadomo, że miostatyna produkowana jest głównie przez komórki mięśni szkieletowych (niektóre badania wykazały również jej obecność w tkance tłuszczowej, sercowej i kostnej). Jego działanie jest regulowane przez obecność inhibitora zwanego folistatyną. Im wyższy poziom folistatyny, tym większy rozwój mięśni. Wydaje się, że folistatyna jest zdolna do interakcji z komórkami satelitarnymi poprzez stymulowanie proliferacji nowych komórek mięśniowych (hiperplazja). Normalnie wzrost masy mięśniowej spowodowany jest jedynie wzrostem wielkości komórek (hipertrofia), natomiast niewielki hiperplazja może wystąpić tylko w szczególnych przypadkach (uszkodzenia mięśni).
Z chemicznego punktu widzenia miostatyna jest białkiem złożonym z dwóch podjednostek utworzonych przez sekwencję 110 aminokwasów i należy do większej grupy czynników wzrostu i różnicowania beta (TGF-B).
Jego odkrycie otworzyło nowe horyzonty w leczeniu chorób mięśni i serca, w sporcie i hodowli bydła, myślimy na przykład o możliwej regeneracji mięśni po kontuzji lub regeneracji mięśnia sercowego po zawale.
W ostatnim czasie szczególne zainteresowanie wzbudziło zastosowanie inhibitorów miostatyny w leczeniu dystrofii mięśniowej, chociaż niektóre badania osłabiły początkowy optymizm.
Obecne badania koncentrują się na badaniu i rozwoju tych potencjałów, ale wciąż istnieje wiele hipotez i niewiele pewników. Badania nad rolą miostatyny w organizmie człowieka są nieliczne, często sprzeczne i wciąż oczekują na potwierdzenie.
W 2004 roku, badając 5-letniego chłopca z Niemiec, u którego stwierdzono nieprawidłowy rozwój siły i masy mięśniowej, naukowcy odkryli po raz pierwszy u ludzi obecność mutacji w genach kodujących miostatynę.Wpływ na ekspresję fenotypową był identyczny do tej obserwowanej u myszy laboratoryjnych i badanych ras bydła tak, że siła mięśni dziecka była podobna lub nawet większa niż u dorosłego.Bardzo ciekawe jest to, że matka dziecka, po której odziedziczył jedną z dwóch zmutowane allele, była zawodową sprinterką, a niektórzy z jej przodków są pamiętani ze względu na ich niezwykłą siłę
Z kolejnych analiz wynikało, że brak miostatyny był jedyną przyczyną nadmiernego rozwoju mięśni, a wszystkie inne czynniki anaboliczne, takie jak testosteron, GH i IGF-1, również biorąc pod uwagę młody wiek osoby, były zupełnie normalne.
Można zatem postawić hipotezę, że brak miostatyny stymuluje hipertrofię i hiperplazję mięśni niezależnie od obecności hormonów anabolicznych.Hipoteza ta, wciąż oczekująca na potwierdzenie, wydaje się nieco optymistyczna.W rzeczywistości wzrost mięśni jest wynikiem subtelnej równowagi między czynnikami anabolicznymi i katabolicznymi a pojedynczy hormon, gen lub konkretna substancja nie wystarczy, aby znacząco na nią wpłynąć. Na potwierdzenie tego istnieją badania w literaturze, które pokazują, że nie ma istotnych różnic w wielkości masy mięśniowej między osobami zdrowymi a innymi z miostatyną niedobór.
Na zdjęciu tak zwany „bully whippet”, okaz homozygotyczny pod względem mutacji genu miostatyny, który czyni go nieaktywnym. Rasa psów, do której należy (whippet), dzięki szczególnie zwinnemu i smukłemu ciału, produkuje doskonałe okazy do wyścigów sportowych. Badania naukowe wykazały, że najlepiej działające okazy na krótkich dystansach (300m) mają tylko jeden zmutowany allel genu miostatyny (z częściowym hamowaniem tego samego); na odwrót, bully whippety – pomimo ich szczególnie umięśnionego i imponującego wyglądu – są wyraźnie wolniejsze i bardziej niezdarne niż inne okazy.
Pewne jest, że w 2005 roku duża amerykańska firma farmaceutyczna Wyeth złożyła wniosek o patent na odkrycie przeciwciała zdolnego do neutralizacji miostatyny.
W ostatnich latach niektóre firmy zajmujące się suplementami wprowadziły na rynek produkty, które obiecują naturalne zahamowanie produkcji miostatyny. Poza kosztami skuteczność omawianych produktów jest bardzo niska i najprawdopodobniej nic, a badania przeprowadzone na profesjonalnych kulturystach wykazały całkowicie normalne wartości miostatyny w mięśniach.
W każdym razie, dopóki dokładnie nie zostaną określone skutki uboczne i korzyści wynikające z hamowania miostatyny, należy zachować ostrożność. Jeśli więc myślisz, że brak wyników jest spowodowany nadmierną ekspresją miostatyny, spróbuj zmienić zdanie i trenuj wytrwale i z determinacją, wyniki i tak przyjdą!