کدام ژن ها بر توده عضلانی مؤثرند؟ آزمایش بر روی موش ها

با جستجو هایی که در وب سایت PubMed انجام شده، ۱۹۸۲ مقاله را با تاریخ انتشار تا ژوئن ۲۰۱۷ شناسایی کرده اند. براساس عنوان یا چکیده، ۱۸۶۱ مطالعه را حذف شده است. پس از این ۱۳۲ مقاله باقی ماند که به صورت متن کامل برای واجد شرایط بودن ارزیابی شدند. بیست و هفت مقاله دیگر با بررسی فهرست مرجع مقالات کامل متن یا سایر منابع شناسایی شد. نهایتا، ۱۵۹ متن کامل مورد مطالعه قرار داده شد و ۴۵ مقاله مرتبط با عملکرد ژن ها بر توده عضلانی به صورت کمی تحلیل شده است.

ما در این مقاله سعی داریم اطلاعات مختصری را در رابطه با آنچه از این تحقیقات به دست آمده، بیان کنیم. اگر که نیاز به اطلاعات بیشتر دارید، می‌توانید نسخه کامل این مقاله را از طریق این لینک مطالعه کنید.

وضعیت عضلات

در انسان، توده عضلانی اسکلتی، تعداد فیبر، اندازه فیبر و قدرت آن ها بسیار متفاوت است. میان زنان و مردان ۱۸ تا ۲۹ ساله، توده عضلانی به ترتیب تقریبا ۳۴ درصد و ۴۲ درصد از کل توده بدن است. زنان به طور متوسط ​​توده عضلانی کمتری نسبت به مردان دارند که تا حدی می تواند با سطوح پایین هورمون جنسی مردانه تستوسترون توضیح داده شود که باعث افزایش هیپرتروفی عضلانی می شود.

انسان بیش از ۶۰۰ ماهیچه دارد. در داخل ماهیچه ها تعداد فیبرها و سطح مقطع آنها بسیار متفاوت است که این تفاوت ها در حیطه خود بسیار قابل بحث می باشد.

عواقب این تنوع زیاد در توده عضلانی و عملکرد چیست؟ عضله اسکلتی بزرگترین عضو از نظر درصد توده بدن است. عضله، گلوکز در گردش را جذب می کند، اسیدهای آمینه را در طول رژیم یا کمبود قند در گردش خون آزاد می کند و قدرت عضلانی کم می تواند باعث ضعف و کاهش توده عضلانی شود (ولف، ۲۰۰۶).

بر اساس مطالعات انجام شده، محققان دریافتند که توده عضلانی، با مرگ و میر حاصل از سرطان مرتبط است. بنابراین، توده عضلانی و آمادگی ماهیچه ها نه تنها برای عملکرد ورزشی مهم است، بلکه بر سلامت ما، میزان سن و مدت عمر ما نیز تأثیر می گذارد.

عوامل مؤثر بر توده عضلانی و تاثیر ژن ها

چه عواملی بر توده و قدرت عضلانی تأثیر می‌گذارد و این چقدر تحت تأثیر تغییرات در توالی DNA (یعنی ژنتیک) است؟ همانطور که تقریباً همه صفات، توده و عملکرد عضلانی هم به طبیعت (یعنی ژنتیک یا تغییرات توالی DNA) و هم به محیط و پرورش بستگی دارد. عوامل محیطی مانند تمرین مقاومتی و تغذیه است.

در مطالعات دوقلو و خانواده/جفت خواهر، محققان قدرت وراثت پذیری را تا حدودی تخمین زدند. نتایج بسیار متفاوت بود از ۰.۱۴ تا ۰.۹۷ (پیترز و همکاران، ۲۰۰۹). در مطالعات انجام شده، دوقلو، آرنج، گرفتن دست و قدرت کشش زانو به ترتیب ۵۶، ۶۶ و ۶۱ درصد ارثی تخمین زده شد.

در حالت های غیر معمول، مانند بیماران مبتلا به بیماری‌ عضلات تک ژنتیکی می‌توانند عملکرد عضلانی بسیار ضعیفی داشته باشند. (کاپلان، ۲۰۱۱) همچنین برخی از ورزشکاران نخبه در ورزش‌های قدرتی دارای توده و عملکرد عضلانی شدید هستند.

موثر ترین ژن ها در افزایش توده عضلانی

برای اینکه بفهمیم آیا ژن‌های مرتبط با هیپرتروفی عضلانی عمدتاً به‌طور انتخابی در عضله اسکلتی بیان می‌شوند، داده‌های بیان ژن خاص بافت را از پایگاه داده پورتال بازیابی شده اند. این تجزیه و تحلیل نشان داد که Asb15، Klf10، و Tpt1 تنها ژن‌هایی هستند که در مقایسه با سایر بافت‌های انسانی بیشتر در ماهیچه‌های اسکلتی بیان می‌شوند.

برخی ژن ها مانند ژن‌های Cast، Mcu و… در ماهیچه‌های اسکلتی بیان می‌شوند، در حالی که بقیه ژن‌ها به طور کلی در بافت‌هایی غیر از ماهیچه‌های اسکلتی بیان می‌شوند. این داده ها نشان می‌دهد که ژن های کمی وجود دارند که در هیپر تروفی عضلانی مؤثرند و به طور خاص فقط یا اکثرا در ماهیچه های اسکلتی بیان می‌شوند.

عضله اسکلتی یک بافت ناهمگن است که از فیبرهای عضلانی آهسته نوع ۱، نوع متوسط ۲a و سریع ۲x و ۲b تشکیل شده است. برای آزمایش بیان ژن خاص فیبر عضلانی، ما مجموعه داده ریزآرایه رونوشت GSE23244 را از Gene Omnibus بازیابی کردیم که سطوح بیان ژن را برای فیبرهای عضلانی نوع ۱ و نوع ۲b موش گزارش کرد (Chemello et al., 2011).

محققان نتوانستند حالت بیان شده‌ی ۱۳ عدد از ژن ها را بیابند. از میان سایر ژن ها، Mstn، Gnas و Nol3 در بین الیاف نوع ۱ و نوع ۲b متفاوت بیان می‌شوند. همچنین Mstn در الیاف نوع ۲b 20 برابر بیشتر بیان می‌شود. در حالی که Gnas و Nol3 به طور قابل‌توجهی اما نسبتاً بیشتر در الیاف نوع ۱ بیان می‌شوند.

خلاصه‌ای از تنظیم افزایش توده عضلانی

به طور خلاصه، ما ۴۷ ژن را پیدا کردیم که تراریخت آنها در موش منجر به هیپرتروفی توده عضلانی می شود. این ژن ها به عنوان انواع نادر ماده ژنتیکی محسوب می‌شوند که بر توده عضلانی انسان تأثیر می‌گذارند. آنها همچنین پروتئین هایی را رمزگذاری می کنند که اهداف بالقوه ای برای کشف داروی عضلانی هستند. به ویژه زمانی که ترشح شوند یا به صورت خاص برای عضله بیان شوند.

به نظر نمی‌رسد که اکثر ژن‌های القاکننده هیپرتروفی، بیان یا فسفوریلاسیون خود را در جهت تقویت‌کننده هیپرتروفی در چند دقیقه و ساعت پس از مقاومت انسانی و ورزش با شدت بالا تغییر دهند. این متفاوت است، با این حال، در طول روز ۱-۱۴ اضافه بار پلانتاریس از طریق ابلیشن سینرژیست.

با انجام تست ژن و فیت می‌توان اطلاعات ژنتیکی بیشتری را درباره خودتان در زمینه تغذیه، ورزش و…. بدانید. برای مشاهده و استفاده از این تست روی لینک کلیک کنید.