Οι επιστήμονες έριξαν νέο φως στις επιπτώσεις που έχει η διαλειμματική προπόνηση υψηλής έντασης (HIIT) στους σκελετικούς μύες. Η σχετική μελέτη έγινε σε άνδρες και δημοσιεύθηκε στο περιοδικό eLife.
Τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι η HIIT ενισχύει την ποσότητα πρωτεϊνών στους σκελετικούς μυς που είναι απαραίτητες για τον ενεργειακό μεταβολισμό και τη μυϊκή σύσπαση και μεταβάλλει χημικά τις βασικές μεταβολικές πρωτεΐνες. Αυτά τα αποτελέσματα μπορεί να εξηγήσουν τις ευεργετικές επιδράσεις της HIIT στον μεταβολισμό και ανοίγουν το δρόμο για πρόσθετες μελέτες για το πώς η άσκηση επηρεάζει αυτές τις διαδικασίες.
«Η άσκηση έχει πολλά ευεργετικά αποτελέσματα που μπορούν να βοηθήσουν στην πρόληψη και τη θεραπεία μεταβολικών ασθενειών και αυτό είναι πιθανότατα το αποτέλεσμα των αλλαγών στη χρήση ενέργειας από τους σκελετικούς μύες. Θέλαμε να καταλάβουμε πώς η άσκηση αλλάζει την περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες των μυών και πώς ρυθμίζει τη δραστηριότητα αυτών των πρωτεϊνών μέσω μιας χημικής αντίδρασης που ονομάζεται ακετυλίωση», είπε ο Morten Hostrup, Αναπληρωτής Καθηγητής στο Τμήμα Διατροφής, Άσκησης και Αθλητισμού στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης, στη Δανία. Η ακετυλίωση συμβαίνει όταν ένα μέλος της ομάδας μικρών μορίων, το ακετύλιο, συνδυάζεται με άλλα μόρια και μπορεί να επηρεάσει τη συμπεριφορά των πρωτεϊνών.
Για τη μελέτη, η ερευνητική ομάδα προσέλαβε οκτώ υγιείς, ανεκπαίδευτους άνδρες εθελοντές για να ολοκληρώσουν πέντε εβδομάδες υψηλής έντασης προπόνησης ποδηλασίας. Οι άνδρες προπονούνταν τρεις φορές την εβδομάδα, ολοκληρώνοντας τέσσερα λεπτά ποδηλασίας με στόχο να ξεπεράσουν το 90% του μέγιστου καρδιακού τους παλμού, και ακολούθως από δύο λεπτά ανάπαυσης. Επανέλαβαν αυτό το μοτίβο τέσσερις έως πέντε φορές ανά προπόνηση.
Χρησιμοποιώντας μια τεχνική που ονομάζεται φασματομετρία μάζας, η ερευνητική ομάδα ανέλυσε αλλαγές τη σύνθεση 3.168 πρωτεϊνών σε δείγματα ιστών που συλλέχθηκαν από τους μηρούς των συμμετεχόντων πριν από τη μελέτη και μετά την ολοκλήρωση της εκπαίδευσης. Εξέτασαν επίσης αλλαγές που σχετίζονται με 1.263 ακετυλο-θέσεις λυσίνης σε 464 ακετυλιωμένες πρωτεΐνες.
Οι αναλύσεις έδειξαν αύξηση στην παραγωγή πρωτεϊνών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή των μιτοχονδρίων, τα οποία παράγουν ενέργεια στα κύτταρα και σε πρωτεΐνες που σχετίζονται με τις μυϊκές συσπάσεις. Η ομάδα εντόπισε επίσης αυξημένη ακετυλίωση μιτοχονδριακών πρωτεϊνών και ενζύμων που εμπλέκονται στην παραγωγή κυτταρικής ενέργειας. Επιπλέον, παρατήρησαν αλλαγές στην ποσότητα των πρωτεϊνών που μειώνουν την ευαισθησία του σκελετικού μυός στο ασβέστιο, το οποίο είναι απαραίτητο για τις συσπάσεις των μυών.
Τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν ορισμένες γνωστές αλλαγές στις πρωτεΐνες των σκελετικών μυών που συμβαίνουν μετά την άσκηση και εντόπισαν νέες. Για παράδειγμα, η μειωμένη ευαισθησία στο ασβέστιο μπορεί να εξηγήσει γιατί μπορεί να είναι πιο δύσκολο να συμβεί μυϊκή σύσπαση αφού ένας αθλητής έχει κουραστεί. Η εργασία προτείνει επίσης ότι οι αλλαγές που προκαλούνται από την άσκηση στη ρύθμιση των πρωτεϊνών μέσω της ακετυλίωσης μπορεί να συμβάλλουν στην ενίσχυση του μεταβολισμού.
«Χρησιμοποιώντας τεχνολογία αιχμής πρωτεωμικής, η μελέτη παρέχει νέες πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο οι σκελετικοί μύες προσαρμόζονται στην προπόνηση άσκησης, συμπεριλαμβανομένης της αναγνώρισης νέων πρωτεϊνών και θέσεων ακετυλίου που ρυθμίζονται από την άσκηση», είπε ο Atul Deshmukh, Καθηγητής στο Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research, στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης. «Ελπίζουμε ότι η δουλειά μας θα τονώσει περαιτέρω την έρευνα για το πώς η άσκηση βοηθά στη βελτίωση της μεταβολικής υγείας στους ανθρώπους».
Πηγή: High-intensity interval training remodels the proteome and acetylome of human skeletal muscle. eLife, 2022; 11 DOI: 10.7554/eLife.69802.
