φυσιολογία

Σκελετικός μυϊκός ιστός: μόνο βιομηχανικός κινητήρας ή ακόμα και σημαντικό ενδοκρινικό όργανο;

Από τον Δρ Cesare Squillace, PhD

Είναι πλέον ευρέως αποδεκτό από ολόκληρη την επιστημονική κοινότητα ότι η τακτική σωματική άσκηση καθορίζει μία φυσιολογική προστατευτική απάντηση σε πολλές αιτίες θνησιμότητας και σε αντίθεση με φλεγμονώδη φαινόμενα όπως η αθηροσκλήρωση και η αντίσταση στην ινσουλίνη. Η εκτέλεση της κανονικής άσκησης επιτρέπει στους σκελετικούς μύες όχι μόνο να συστέλλουν, αλλά και να εκκρίνουν και να χύνουν στο κυκλοφοριακό ρεύμα μια αντιφλεγμονώδη κυτοκίνη: IL-6 (ιντερλευκίνη 6). Επιστημονικές αποδείξεις δείχνουν ότι διεγείρει την παραγωγή και απελευθέρωση άλλων κυκλοφορούντων κυτοκινών όπως IL-1ra (ανταγωνιστής υποδοχέα ιντερλευκίνης-1) και IL-10 (ιντερλευκίνη 10). εμποδίζει επίσης την παραγωγή προ-φλεγμονωδών ιντερλευκίνων όπως ο ΤΝΡ-α (παράγοντας νέκρωσης όγκου-άλφα). Η IL-6 διευκολύνει την κυκλοφορία λιπιδίων, διεγείρει τη λιπόλυση καθώς και την β-οξείδωση.

Υπάρχουν πολυάριθμες μελέτες που υπογραμμίζουν πως η τακτική άσκηση προκαλεί την καταστολή του TNF-α, προσφέροντας προστασία έναντι της αντίστασης στην ινσουλίνη που παράγεται από την ίδια την κυτοκίνη. Πρόσφατα, η IL-6 έχει οριστεί ως η πρώτη " μυοκίνη " που παράγεται και απελευθερώνεται από τις μεμονωμένες σκελετικές μυϊκές ίνες μετά τη συστολή τους, ασκώντας τα αποτελέσματά της και σε άλλα όργανα του σώματος.

Γνωρίζουμε ότι ο σκελετικός μυς είναι το μεγαλύτερο όργανο στο ανθρώπινο σώμα. η ανακάλυψη ότι η απλή συστολή των μυών έχει ως αποτέλεσμα, όχι μόνο σε μια βιομηχανική απόκριση αλλά και στην παραγωγή αντιφλεγμονωδών κυτοκινών, ανοίγει νέα παραδείγματα: ο σκελετικός μυς είναι ένα ενδοκρινικό όργανο που μέσω της συστολής διεγείρει την παραγωγή και απελευθέρωση κυτοκίνες, οι οποίες μπορούν να επηρεάσουν τον μεταβολισμό και να τροποποιήσουν την παραγωγή τους σε ιστούς και όργανα (σχήμα 1).

Σχήμα 1 Ο σκελετικός μυϊκός ιστός πρέπει να θεωρείται σημαντικό ενδοκρινικό όργανο, το οποίο εκφράζει και απελευθερώνει κυτοκίνες (που ονομάζονται επίσης μυοκίνες) στο κυκλοφορικό ρεύμα και πιθανώς επηρεάζει τον μεταβολισμό και την φλεγμονώδη κατάσταση στους ιστούς και τα όργανα (Pedersen BK, 2006).

Κατά τη διάρκεια καταστάσεων σήψης και σε πειραματικά μοντέλα, ο καταρράκτης κυτοκίνης περιλαμβάνει TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-ra, sTNF-R και IL-10. Οι πρώτες δύο κυτοκίνες φαίνεται να είναι TNF-α και IL-1β, που παράγονται τοπικά. Αυτές οι κυτοκίνες αναγνωρίζονται κλασικά ως προ-φλεγμονώδεις. Αυτά τα ίδια διεγείρουν την παραγωγή της IL-6 η οποία έχει ταξινομηθεί τόσο με υπέρ όσο και με αντιφλεγμονώδη δράση. Οι κυτοκίνες που παράγονται κατά τη διάρκεια της άσκησης διαφέρουν από αυτές που υπάρχουν μετά από λοιμώξεις. Το γεγονός ότι οι κλασικές προ-φλεγμονώδεις κυτοκίνες, TNF-α και IL-1β, γενικά δεν αυξάνουν με την άσκηση υποδηλώνει ότι ο καταρράκτης κυτοκίνης που προκαλείται από την άσκηση διαφέρει από εκείνον που προκαλείται από μια κοινή λοίμωξη.

Η πρώτη κυτοκίνη που απελευθερώνεται στο κυκλοφορικό ρεύμα κατά τη διάρκεια της άσκησης είναι η IL-6. Τα επίπεδα κυκλοφορίας του ιδίου αυξάνονται εκθετικά (100 φορές περισσότερο) ως απόκριση στην άσκηση και μειώνονται στην περίοδο μετά την άσκηση (σχήμα 2).

Εικ. 2 Κατά τη διάρκεια μιας χρόνιας φλεγμονώδους κατάστασης που προκαλείται από συστηματική μόλυνση (sx), ο καταρράκτης κυτοκίνης μέσα στις πρώτες ώρες αντιπροσωπεύεται από ΤΝΡ-α, IL-6, IL-1ra, sTNF-R και IL-10 . Οι κυτοκίνες ως απόκριση στην άσκηση (dx) δεν περιλαμβάνουν τον ΤΝΡ-α αλλά παρουσιάζουν σημαντική αύξηση στην IL-6, η οποία ακολουθείται από IL-ra, sTNF-R και IL-10. Δεν υπάρχουν ενδείξεις αύξησης των επιπέδων C-αντιδραστικής πρωτεΐνης (PCR) (από την Pedersen BK, 2006).

Συνοπτικά, μπορούμε να πούμε ότι η εκτέλεση κανονικής άσκησης παράγει μια αντιφλεγμονώδη απόκριση που εκφράζεται μέσω της παραγωγής μιας σημαντικής κυτοκίνης όπως η IL-6. Λειτουργεί σε διαφορετικούς ιστούς και ταυτόχρονα διεγείρει την παραγωγή IL-ra και IL-10, αναστέλλοντας την προ-φλεγμονώδη κυτοκίνη ΤΝΡ-α. Ως εκ τούτου, ο σκελετικός μυς, μέσω της απλής μυϊκής σύσπασης, παράγει και απελευθερώνει «μυοκίνες» που μεσολαβούν στις ευεργετικές επιδράσεις της σωματικής άσκησης και παίζουν θεμελιώδη ρόλο, προστατεύοντας και αντιπαραβάλλοντας μια κατάσταση χρόνιας φλεγμονής όπως αυτή που υπάρχει στις καρδιαγγειακές παθήσεις και τον διαβήτη τύπου 2.

βιβλιογραφία

Brandt C, Pedersen BK., 2010, Biomed Biotechnol, Ο ρόλος των μυοκινών που προκαλούνται από άσκηση στην ομοιόσταση των μυών και η άμυνα κατά των χρόνιων ασθενειών .

Η άσκηση αυξάνει τα επίπεδα ιντερλευκίνης-10 τόσο ενδοαρθρικά όσο και περι-αρθρικώς σε ασθενείς με οστεοαρθρίτιδα του γόνατος: Aramomized ελεγχόμενη δοκιμή, αρθρίτιδα Res Ther.

Pedersen BK, Φεβρουάριος Μ., 2005 , Interleukin-6 που προέρχεται από μυς - πιθανή σχέση μεταξύ σκελετικών μυών, λιπώδους ιστού, ήπατος και εγκεφάλου, Brain Behav Immun.

Pedersen BK, 2006, Essays Biochem, το αντιφλεγμονώδες αποτέλεσμα της άσκησης: ο ρόλος της στον διαβήτη και τον έλεγχο των καρδιαγγειακών νοσημάτων .

Pedersen BK. 2009 , Η ασθένεια της φυσικής αδράνειας - και ο ρόλος του μυός μου στη μυϊκή - λίπος cross talk ., J Physiol.

Pedersen BK., 2011, Μυοκίνες που προκαλούνται από άσκηση και ο ρόλος τους σε χρόνιες ασθένειες .

Brain Behav Immun.