Annons
Annons

Nyupptäckt protein ger större och starkare muskler

Ett forskarteam som består av svenska och amerikanska forskare har identifierat ett hittills okänt protein, som i studier på möss har visat sig kunna bidra till att musklerna blir större och starkare vid styrketräning.

Hittills okänt protein som väckt stort intresse bland forskarna

Proteinet har fram tills nu varit helt okänt för forskare och läkare, men upptäckten har väckt stort intresse bland forskarkåren, inte minst för att detta protein troligen återfinns även hos människan. De nya rön som forskarteamet har kommit fram till har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Cell. Det är forskare vid Karolinska Institutet och vid Dana-Farber Cancer Institute och Harvard Medical School i USA som har genomfört studien. Men det är också andra forskare som har deltagit i studien, bland annat från University of Colorado, University of Virginia och Mayo Clinic, samtliga i USA. Huvudforskare för studien var professor Bruce Spiegelman samt Jorge Ruas. Studien har finansierats genom anslag till dessa båda från bland annat Wenner-Gren stiftelserna, amerikanska National Institutes of Health och från läkemedelsbolaget Novartis.

Öppnar för en rad nya möjligheter

Det nya fyndet öppnar för en rad olika möjligheter när det gäller muskeluppbyggnad. Exempelvis skulle proteinet kunna användas vid olika slags behandlingar, till exempel när man vill förhindra muskelförtvining.  Att förlora muskelmassa eller muskelfunktion kan ske av många olika anledningar och det är ett allvarligare problem än man kan tro. Att förlora muskelmassa eller muskelfunktion kan exempelvis ske till följd av åldrande, långvarig sjukhusvistelse, muskelatrofi (när muskeln inte används på länge eller inte får tillräckligt med näring), cancer eller andra sjukdomar. Visserligen handlar det här än så länge om grundforskning, men fortsatta studier kan skapa en mängd olika möjligheter. Det finns ett stort vetenskapligt intresse för att försöka förstå hur olika träningsformer kan förändra eller anpassa musklerna. Inte minst för att man vet att motion och fysisk träning kan hjälpa till att förebygga eller rent av bota många sjukdomar.

Variant av ett befintligt protein

Proteinet som forskargruppen har upptäckt har fått namnet PGC-1a4 och det är en variant, en isoform, av ett annat protein som Bruce Spiegelman och hans forskarkollegor upptäckte för ett tiotal år sedan. Detta protein fick namnet PGC-1a och med tiden har det visat sig att samma gen som kodar för PGC-1a också ger upphov till ett flertal andra proteinvarianter. Nu har alltså den fjärde varianten upptäckts och därav kommer namnet PGC-1a4. Redan för ett tiotal år sedan visade forskningen att PGC-1a kunde kopplas till förändringar i muskeln orsakade av så kallad uthållighetsträning. Det nyupptäckta proteinet PGC-1a4 har i sin tur visat sig ha betydelse för ökad muskelmassa och styrka vid styrketräning. Enligt forskarna är det väldigt intressant att samma gen kodar för två olika varianter av samma protein, men som sedan har betydelse för effekten av två helt olika träningsformer i muskeln.

Starkare och smalare möss – även utan träning

Det som forskarna nu har konstaterat att när möss fick ökade nivåer av proteinet PGC-1a4 i sin ena benmuskel så blev deras muskelfibrer närmare 60 procent större jämfört med den andra benmuskeln som inte hade fått detta protein. Transgena möss som fått en ökad mängd PGC-1a4 i alla sina skelettmuskler visade sig också vara både starkare och smalare än andra möss – även utan någon som helst träning.

Cancersjuka möss behandlades framgångsrikt

Forskarna utvecklade också sin forskning genom att behandla cancersjuka möss med proteinet och då kunde de se en påtaglig motståndskraft mot den typ av muskelatrofi (förlust av muskelmassa) som man ofta ser i samband med olika cancersjukdomar. Där kunde man se att de möss som gavs PGC-1a4 bara förlorade 10 procent av sin muskelmassa, jämfört med närmare 30 procent som de obehandlade cancersjuka mössen förlorade.

Starkare och mer aktiva möss med PGC-1a4

Utifrån detta kunde forskarna konstatera att de möss som behandlades med PGC-1a4 var både starkare och mer aktiva. Deras muskler visade sig dessutom inte bara bli större, utan också friskare, starkare och mer funktionella. Därefter undersökte forskarna mekanismerna bakom dessa muskelförändringar. Man insåg att vid motståndsträning, exempelvis styrketräning, så höjdes nivåerna av PGC-1a4 i muskeln. Detta satte i sin tur igång en biokemisk process som gör att musklerna blir större och starkare. Man kunde också se att PGC-1a4 kontrollerar aktiviteten av två molekylära signalvägar som man från tidigare forskning vet är involverade i muskeltillväxten. Man kunde också se att en ökning av nivåerna av proteinet PGC-1a4 till följd av styrketräning också ökar aktiviteten hos ett annat protein med namn IGF1 (Insulin-like Growth Factor 1) som i sin tur underlättar muskeltillväxten. Dessutom undertrycker PGC-1a4 ett annat protein vid namn myostatin som brukar hämma musklernas tillväxt. Forskarteamet förklarar detta med att det nyupptäckta proteinet PGC-1a4 trampar på gaspedalen samtidigt som det släpper på bromsen, vilket gör att musklerna tillåts att öka i såväl massa som i styrka. Den nya upptäckten är därför extra intressant för framtida behandling av patienter som riskerar förlust av muskelmassa av olika anledningar.

A PGC-1a isoform induced by resistance training regulates skeletal muscle Hypertrophy”, Jorge L. Ruas, James P. White, Rajesh R. Rao, Sandra Kleiner, Kevin T. Brannan, Brooke C. Harrison, Nicholas P. Greene, Jun Wu, Jennifer L. Estall, Brian A. Irvin, Ian R. Lanza, Kyle A. Rasbach, Mitsuharu Okutsu, K. Sreekumaran Nair, Zhen Yan, Leslie A. Leinwand, Bruce M. Spiegelman, CELL, first online 6 December 2012.

Annons