Νέο φως στη λειτουργία των Μυοκυττάρων. Χάνονται τελικά οι πυρήνες τους οταν δε τους χρησιμοποιούμε;

Τι το κοινό έχουν ένα αγέννητο μωρό, ανθρώπινοι σκελετικοί μύες και η άσπρη μούχλα; Θα μπορούσατε να πείτε "τίποτα", αλλά πραγματικά έχουν μια σύνδεση! Όλα αυτά χρησιμοποιούνται είτε αποτελούνται από ένα Syncytia ένα μόνο κύτταρο που περιέχει αρκετούς πυρήνες. Τα κύτταρα αυτά εξυπηρετούν σημαντικές λειτουργίες τόσο στο ανθρώπινο σώμα όσο και σε άλλες πτυχές της φύσης.

Η χρησιμότητά του στον άνθρωπο :

Το παλιό ρητό "χρησιμοποιήστε το ή χάστε το" μας λέει: εάν σταματήσετε να χρησιμοποιείτε τους μυς σας, θα συρρικνωθούν. Μέχρι πρόσφατα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι αυτό σημαίνει ότι οι πυρήνες - τα κέντρα ελέγχου κυττάρων που κατασκευάζουν και συντηρούν τις μυϊκές ίνες – χάνονται επίσης, από τη νωθρότητα.

Αλλά σύμφωνα με μια ανασκόπηση που δημοσιεύθηκε στο Frontiers in Physiology (https://www.frontiersin.org/journals/physiology), σύγχρονες τεχνικές εργαστηρίου μας επιτρέπουν τώρα, να δούμε την αύξηση των μυικών κυττάρων (μετά από άσκηση) να παραμένουν ακόμα και όταν συρρικνωθεί ο μυς λόγω μη χρήσης . Αυτά τα υπολείμματα των «πυρήνων των μυοκυττάρων» επιτρέπουν όλο και ταχύτερη ανάπτυξη όταν οι μύες επανακτήσουν κινητικότητα (άσκηση) - γεγονός που υποδηλώνει ότι μπορούμε να «αποθηκεύσουμε» δυνητικά την ανάπτυξη των μυών στην εφηβεία μας για την πρόληψη αδυναμίας σε μεγάλη ηλικία. Προτείνει επίσης ότι οι αθλητές που εξαπατούν και αναπτύσσουν τους μύες τους με στεροειδή μπορεί να μην εντοπίζονται.

Τα μεγαλύτερα κύτταρα μας βρίσκονται στους μυς μας και όλα είναι συγχωνευμένα

Syncytium. Ακούγεται σαν μια σειρά νέο-νουάρ κόμικ. Αλλά στη πραγματικότητα είναι ένας ειδικός τύπος ιστού στο σώμα μας, όπου τα κύτταρα είναι συγχωνευμένα μαζί πολύ κοντά - τόσο κοντά, που συμπεριφέρονται σαν ένα γιγαντιαίο μόνο κύτταρο.

«Η Καρδιά, τα οστά, ακόμα και ο πλακούντας είναι χτισμένα σε αυτά τα δίκτυα των κυττάρων», λέει ο Lawrence Schwartz, καθηγητής Βιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης. "Αλλά είναι μακράν τα μεγαλύτερα κύτταρα μας - και τα περισσότερα Syncytium - είναι οι μύες μας".

"Η ανάπτυξη των μυών συνοδεύεται από την προσθήκη νέων πυρήνων από βλαστοκύτταρα για να καλύψουν τις αυξημένες συνθετικές απαιτήσεις των μεγαλύτερων μυϊκών κυττάρων" εξηγεί ο Schwartz. «Αυτό μας οδήγησε στην υπόθεση ότι, ένας πυρήνας ελέγχει έναν καθορισμένο όγκο κυτταροπλάσματος - έτσι ώστε όταν ένας μυς συρρικνώνεται ή “ατροφεί”, λόγω ασθένειας ή αχρηστίας, μειώνει τον αριθμό των πυρήνων των μυοκυττάρων.»

Ένας μυς μπορεί να κερδίσει πυρήνες, αλλά ποτέ δεν τους χάνει

Η παραδοχή αυτή από καιρό φαινόταν έγκυρη, με πολλούς ερευνητές να αναφέρουν την παρουσία πυρήνων αποσύνθεσης στον μυϊκό ιστό κατά τη διάρκεια της ατροφίας που προκαλείται από αδράνεια, τραυματισμό ή παράλυση. Αλλά οι σύγχρονες τεχνικές έχουν δείξει ότι οι πυρήνες που άλλοι ερευνητές εντόπισαν ότι πεθαίνουν, ήταν στην ουσία με φλεγμονή, και ότι άλλα νέα κύτταρα επιστρατεύονται στους ατροφικούς μυς.

Τα νέα στοιχεία δείχνουν μια πολύ διαφορετική εικόνα του μυϊκού syncytium.

«Δύο ανεξάρτητες μελέτες – μία σε τρωκτικά και μία έντομα - έχουν δείξει ότι οι πυρήνες δεν χάνονται από ατροφία των μυϊκών ινών των μυών, και παραμένουν ακόμη και όταν έχει αρχίσει ο θάνατος του μυός.»

Αυτό υποδηλώνει ότι μόλις ένας πυρήνας έχει αποκτηθεί από μια μυϊκή ίνα, ανήκει στο μυϊκό syncytium - πιθανώς για μια ζωή. Όμως, ο Schwartz δεν εκπλήσσεται από τα νέα ευρήματα.

«Οι μύες φθείρονται κατά τη διάρκεια υπερβολική άσκησης, και συχνά πρέπει να ξεπεράσουν τις αλλαγές στη διαθεσιμότητα τροφίμων και άλλων περιβαλλοντικών παραγόντων που οδηγούν σε ατροφία. Δεν θα άντεχαν πολύ καιρό εγκαταλείποντας τους πυρήνες τους ως απάντηση σε κάθε μία από αυτές τις δυσκολίες».

Χρησιμοποιήστε το ή χάστε το - μέχρι να το χρησιμοποιήσετε ξανά"

Δεδομένου ότι οι πυρήνες των μυοκυττάρων αποτελούν την συνθετική μηχανή των μυικών ινών, διατηρώντας τους θα πρέπει να μας επιτρέπει την πιο γρήγορη επαναφορά των μυών μετά από μία από αυτές τις προσβολές, και να βοηθήσει να εξηγηθεί το φαινόμενο της «μνήμης των μυών».

«Είναι καλά τεκμηριωμένο στον τομέα της φυσιολογίας της άσκησης ότι οι μυς, είναι πολύ πιο εύκολο να ανακτήσουν ένα ορισμένο επίπεδο μυϊκής εκγύμνασης μέσω της άσκησης από ότι ήταν την πρώτη φορά, έστω και αν υπήρξε μεγάλο μεσοδιάστημα προπόνησης. Με άλλα λόγια, η φράση "να το χρησιμοποιήσετε ή θα το χάσετε" πρέπει να διατυπωθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια ως "χρησιμοποιήστε το ή το χάστε το, μέχρι να ασκηθείτε ξανά". "

Ως εκ τούτου, τα ευρήματα έχουν σημαντικές επιπτώσεις πέρα ​​από την κατανόηση της βιολογίας των μυών.

Η ανακάλυψη ότι οι πυρήνες των μυοκυττάρων διατηρούνται, δίνει έμφαση την σημαντικότητα της άσκησης στα πρώτα στάδια της ζωής μας. Κατά τη διάρκεια της εφηβείας η ανάπτυξη των μυών ενισχύεται από ορμόνες, τη διατροφή και μια ισχυρή ομάδα βλαστικών κυττάρων, καθιστώντας την ιδανική περίοδο για τον άνθρωπο να αποθηκεύσει «πυρήνες μυοκυττάρων» που θα μπορούσαν να αξιοποιηθούν για να παραμείνουν δραστήριοι σε μεγαλύτερη ηλικία".

Τα ευρήματα υποστηρίζουν επίσης ότι οι συχνές δοκιμές φαρμάκων για αθλητές, με μόνιμες απαγορεύσεις μετά από χρήση στεροειδών, δίνουν μία «λανθασμένη εντύπωση» καθώς οι αθλητές που και στο μακρύ παρελθόν και όχι μόνο πρόσφατα έχουν πάρει στεροειδή, θα επωφεληθούν από τα μακρά στεροειδή μετά τη λήξη της χρήσης τους.

«Τα αναβολικά στεροειδή παράγουν μια μόνιμη αύξηση της ικανότητας των χρηστών για την ανάπτυξη των μυών. Σύμφωνα με αυτό, οι μελέτες δείχνουν σε ποντίκια στα οποία δόθηκε τεστοστερόνη ότι απόκτησαν νέους πυρήνες μυοκυττάρων που παρέμειναν πολύ καιρό αφού η χρήση στεροειδών τελειώσει.»

Reference:

Schwartz, L. M. (2019). Skeletal Muscles Do Not Undergo Apoptosis During Either Atrophy or Programmed Cell Death-Revisiting the Myonuclear Domain Hypothesis. Frontiers in Physiology, 9. doi:10.3389/fphys.2018.01887