Znížená kontraktilná aktivita kostrového svalstva (nepoužívanie) alebo uvoľnenie vedie k strate svalovej hmoty, známej aj ako svalová atrofia.
Rovnováha medzi syntézou svalových bielkovín (MPS) a rozkladom svalových bielkovín (MPB) je primárnym determinantom hmoty kostrového svalstva.
Znížené mechanické zaťaženie kostrového svalstva je jedným z hlavných vonkajších faktorov vedúcich k svalovej atrofii.
Endokrinné a zápalové faktory však môžu v katabolických stavoch pôsobiť synergicky, zosilňujú proces atrofie a urýchľujú jeho progresiu. Okrem toho starší jedinci vykazujú anabolickú rezistenciu vyvolanú starnutím, ktorá môže túto populáciu predisponovať k výraznejším účinkom, keď sú vystavení obdobiam zníženej fyzickej aktivity alebo mechanickému vybíjaniu.
Rôzne bunkové mechanizmy prispievajú k regulácii rovnováhy svalových bielkovín počas atrofie kostrového svalstva.
Kostrové svalstvo je vysoko dynamické tkanivo, ktoré reaguje na rôzne podnety, najmä na zmeny mechanického zaťaženia. V dôsledku toho zvýšené používanie alebo nepoužívanie priamo ovplyvňuje fenotyp kostrového svalstva, ovplyvňuje metabolizmus, expresiu bielkovín a morfologické charakteristiky. Nepoužívanie svalstva popisuje stav rôznych období zníženej alebo absencie fyzickej aktivity. Väčšina ľudí by znížila fyzickú aktivitu kvôli bolestiam alebo postihnutiam spôsobeným chronickými chorobami, núteným blokovaním (napríklad opatreniami o pobyte doma v dôsledku pandémie COVID-19), inými infekciami, ktoré si vynucujú odpočinok na lôžku alebo zníženou ambulantnou aktivitou. Okrem toho choroby ovplyvňujúce duševné zdravie (napr. depresia), hospitalizácie, zotavovanie sa z veľkých zranení, zlomeniny kostí alebo imobilizácia končatín sú častými príčinami zníženej celkovej fyzickej aktivity vedúcej k svalovej atrofii. Zníženie mechanickej záťaže v dôsledku vystavenia mikrogravitácii, znížená chôdza alebo neschopnosť pohybovať končatinou niekoľko dní vyvolá adaptívnu odpoveď v kostrovom svale vedúcu k svalovej atrofii. Okrem toho, keď čelíme traume, infekciám alebo chorobám charakterizovaným zápalovými odpoveďami, uvoľnenie súboru systémových mediátorov môže zosilniť účinky nepoužívania v kostrovom svale a urýchliť svalovú atrofiu.
Atrofia kostrového svalstva zohráva významnú úlohu vo viacerých aspektoch ľudského zdravia a kvality života. Svalová atrofia je často spojená so zníženou kvalitou života, zníženou pohyblivosťou vo všeobecnosti a zníženou individuálnou nezávislosťou. Okrem toho úbytok svalovej hmoty v dôsledku svalovej atrofie súvisí s vyššou prevalenciou niekoľkých chronických ochorení (napr. diabetes mellitus 2. typu, kardiovaskulárne ochorenia a depresie) a ešte vyššou úmrtnosťou. V dôsledku toho má pochopenie a prevencia svalovej atrofie rozhodujúcu úlohu v ľudskom zdraví. K atrofii kostrového svalstva dochádza prostredníctvom koordinovanej demontáže mriežky myofibrilárnych proteínov a straty organel a cytoplazmatických proteínov. Mnohé chronické ochorenia, ktoré zahŕňajú stratu svalov ako charakteristický znak, sú spojené s významným zvýšením sérových cytokínov a kortizolu, ktoré sú nižšie v „jednoduchých“ alebo nekomplikovaných modeloch svalového nepoužívania (t. j. nie sú ovplyvnené základným ochorením). Ako také, molekulárne mechanizmy regulujúce atrofiu v chorom verzus neaktívnom (ale inak zdravom) kostrovom svale sú, ako tvrdíme, zásadne odlišné.
Tento prehľad sumarizuje účinky nepoužívania svalov na rovnováhu svalových bielkovín a molekulárne mechanizmy zapojené do svalovej atrofie v neprítomnosti alebo prítomnosti ochorenia. Nakoniec je uvedená aj diskusia o súčasnej literatúre popisujúcej účinné stratégie na prevenciu alebo zlepšenie zotavenia zo svalovej atrofie.
(Am J Physiol Cell Physiol. 2022 Jun 1;322(6):C1068-C1084)
Čo je veda a ako jej porozumieť?
LIcencia publikovaného článku, pravidlá zdieľania a použitia
