ไมโอสแตติน

กระทิงที่คุณเห็นในภาพไม่จำเป็นต้องอยู่ในโรงยิมทั้งวันหรือควบคุมอาหารเป็นพิเศษเพื่อให้ฟิต การพัฒนากล้ามเนื้อที่ไม่ธรรมดาของเขาเกิดจากการกลายพันธุ์ของยีนที่กำหนดรหัสของไมโอสแตติน

ไมโอสแตตินคืออะไร?

Myostatin เป็นโปรตีนที่ค้นพบในปี 1997 โดยนักวิทยาศาสตร์ McPherron และ Se-Jin Lee ในระหว่างการศึกษาเกี่ยวกับความแตกต่างของเซลล์และการเพิ่มจำนวน เพื่อให้เข้าใจถึงหน้าที่ที่แท้จริงของมัน หนูถูกสร้างมาเพื่อผสมพันธุ์โดยยีนที่ยับยั้งรหัสของไมโอสแตติน

ลูกหลานที่เป็น homozygous ซึ่งมียีนที่กลายพันธุ์ทั้งสองมีพัฒนาการของกล้ามเนื้อที่เหนือกว่าเมื่อเทียบกับหนูทดลอง (มียีนที่กลายพันธุ์เพียงตัวเดียว) และหนูปกติ ร่างกายมีขนาดใหญ่ขึ้น 30% กล้ามเนื้อมีภาวะ hypertrophic และมีน้ำหนักมากกว่าหนูตะเภาธรรมชาติ 2 หรือ 3 เท่า ต่อจากนั้นการวิเคราะห์ทางเนื้อเยื่อวิทยาพบว่ามีขนาดเพิ่มขึ้นทั้งเซลล์กล้ามเนื้อเดี่ยว (การเจริญเติบโตมากเกินไป) และจำนวน (hyperplasia)

นักวิจัยได้ค้นพบการกลายพันธุ์ในยีนที่กำหนดรหัสสำหรับ myostatin จากการศึกษาวัวสองสายพันธุ์ที่ได้รับจากการข้ามหัวที่มีกล้ามเนื้อโดยเฉพาะ "การยืนยันเพิ่มเติมเกี่ยวกับหน้าที่ของมันมาจากการศึกษาการแสดงออกของยีนในสัตว์ชนิดอื่นๆ เช่น แมว ไก่ และหมู; สมมติฐานที่ว่า myostatin มีปฏิสัมพันธ์กับการพัฒนาของกล้ามเนื้อซึ่งยับยั้งได้นั้นได้รับการยืนยันแล้ว

บทบาทของ myostatin ในการพัฒนากล้ามเนื้อ

วันนี้ 10 ปีหลังจากการค้นพบ เป็นที่ทราบกันดีว่าไมโอสแตตินส่วนใหญ่ผลิตโดยเซลล์กล้ามเนื้อโครงร่าง (การศึกษาบางชิ้นยังเผยให้เห็นถึงการมีอยู่ของมันในเนื้อเยื่อไขมัน หัวใจ และกระดูก) การกระทำของมันถูกควบคุมโดยการปรากฏตัวของสารยับยั้งที่เรียกว่า follistatin ยิ่งระดับของ follistatin สูงขึ้น กล้ามเนื้อก็จะยิ่งพัฒนามากขึ้น ปรากฏว่าโฟลิสแตตินสามารถโต้ตอบกับเซลล์ดาวเทียมโดยกระตุ้นการเพิ่มจำนวนของเซลล์กล้ามเนื้อใหม่ (hyperplasia) โดยปกติการเพิ่มขึ้นของมวลกล้ามเนื้อเกิดจากขนาดเซลล์ที่เพิ่มขึ้นเท่านั้น (hypertrophy) ในขณะที่การเกิด hyperplasia เล็กน้อยอาจเกิดขึ้นได้เฉพาะในกรณีพิเศษเท่านั้น (แผลของกล้ามเนื้อ)

จากมุมมองทางเคมี ไมโอสแตตินเป็นโปรตีนที่ประกอบด้วยสองหน่วยย่อยที่เกิดขึ้นจากลำดับกรดอะมิโน 110 ตัว และเป็นส่วนหนึ่งของกลุ่มที่ใหญ่ขึ้นของปัจจัยการเจริญเติบโตและความแตกต่างของปัจจัยเบต้า (TGF-B)

การค้นพบของเขาได้เปิดโลกทัศน์ใหม่ในการรักษาโรคกล้ามเนื้อและหัวใจ การกีฬา และการเลี้ยงโค เราคิดว่า การฟื้นฟูกล้ามเนื้อที่เป็นไปได้หลังการบาดเจ็บ

การใช้สารยับยั้ง myostatin ในการรักษากล้ามเนื้อ dystrophy ได้กระตุ้นความสนใจเป็นพิเศษเมื่อเร็ว ๆ นี้ แม้ว่าการศึกษาบางชิ้นจะทำให้การมองโลกในแง่ดีลดลง

การวิจัยในปัจจุบันกำลังมุ่งเน้นไปที่การศึกษาและพัฒนาศักยภาพเหล่านี้ แต่ก็ยังมีสมมติฐานมากมายและมีความแน่นอนเพียงเล็กน้อย การศึกษาบทบาทของ myostatin ในร่างกายมนุษย์มีน้อย มักไม่ลงรอยกัน และยังคงรอการยืนยัน

ในปี พ.ศ. 2547 ในการศึกษาเด็กชายชาวเยอรมันอายุ 5 ขวบที่มีพัฒนาการด้านความแข็งแรงและมวลกล้ามเนื้อผิดปกติ นักวิทยาศาสตร์ค้นพบเป็นครั้งแรกในมนุษย์ว่ามีการกลายพันธุ์ในยีนที่เข้ารหัส myostatin อิทธิพลต่อการแสดงออกทางฟีโนไทป์เหมือนกัน ที่สังเกตในหนูทดลองและในสายพันธุ์ของวัวที่ศึกษาเพื่อให้ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อของเด็กนั้นใกล้เคียงหรือมากกว่าผู้ใหญ่ที่น่าสนใจมากคือแม่ของเด็กซึ่งเขาได้รับมรดกหนึ่งในสอง อัลลีลที่กลายพันธุ์ เธอเป็นนักวิ่งระยะสั้นมืออาชีพ และบรรพบุรุษของเธอบางคนก็จำได้ว่ามีความแข็งแกร่งเป็นพิเศษ

จากการวิเคราะห์ที่ตามมา ปรากฏว่าการขาด myostatin เป็นสาเหตุเดียวของการพัฒนากล้ามเนื้อมากเกินไป ปัจจัย anabolic อื่น ๆ ทั้งหมด เช่น testosterone, GH และ IGF-1 เมื่อพิจารณาถึงอายุยังน้อยของอาสาสมัครนั้นเป็นเรื่องปกติอย่างสมบูรณ์

ดังนั้นจึงสามารถสันนิษฐานได้ว่าการขาด myostatin ไปกระตุ้นกล้ามเนื้อมากเกินไปและ hyperplasia โดยไม่คำนึงถึงการมีฮอร์โมน anabolic สมมติฐานนี้ยังคงรอการยืนยันค่อนข้างมองโลกในแง่ดีการเติบโตของกล้ามเนื้อเป็นผลมาจากความสมดุลที่ลึกซึ้งระหว่างปัจจัย anabolic และ catabolic และฮอร์โมนตัวเดียว, ยีนหรือสารเฉพาะนั้นไม่เพียงพอที่จะมีอิทธิพลต่อมันอย่างมีนัยสำคัญ. เพื่อยืนยันสิ่งนี้, มีการศึกษาในวรรณกรรมที่แสดงให้เห็นว่าไม่มีความแตกต่างที่สำคัญในจำนวนมวลกล้ามเนื้อระหว่างอาสาสมัครปกติกับคนอื่น ๆ ที่มี myostatin ขาด.

ในภาพที่เรียกว่า "bully whippet" ซึ่งเป็นตัวอย่าง homozygous สำหรับการกลายพันธุ์ของยีน myostatin ที่ทำให้ไม่ทำงาน สุนัขสายพันธุ์ที่เป็นของมัน (วิปเพ็ท) ต้องขอบคุณร่างกายที่ปราดเปรียวและเรียวยาวเป็นพิเศษ ทำให้เป็นตัวอย่างที่ดีเยี่ยมสำหรับการแข่งกีฬา การศึกษาทางวิทยาศาสตร์ได้แสดงให้เห็นว่าตัวอย่างที่มีประสิทธิภาพดีที่สุด ในระยะทางสั้น ๆ (300 เมตร) มียีน myostatin ที่กลายพันธุ์เพียงหนึ่งอัลลีล (ที่มีการยับยั้งบางส่วนเหมือนกัน); ในทางกลับกัน นกแสกอันพาล - แม้จะมีรูปลักษณ์ที่แข็งแรงและสง่างามเป็นพิเศษก็ตาม - จะช้ากว่าและเงอะงะมากกว่าตัวอย่างอื่นอย่างชัดเจน

สิ่งที่แน่นอนคือในปี 2548 บริษัทยารายใหญ่ของอเมริกาชื่อ Wyeth ได้ยื่นขอสิทธิบัตรสำหรับการค้นพบแอนติบอดีที่สามารถทำให้ myostatin เป็นกลางได้

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บริษัทอาหารเสริมบางแห่งได้นำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดซึ่งสัญญาว่าจะยับยั้งการผลิต myostatin ตามธรรมชาติ ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ที่เป็นปัญหานั้นต่ำมากและแทบไม่มีเลย นอกจากนี้ การศึกษาที่ดำเนินการเกี่ยวกับนักเพาะกายมืออาชีพยังพบค่าปกติของ myostatin ในกล้ามเนื้อ

ไม่ว่าในกรณีใด จนกว่าผลข้างเคียงและผลประโยชน์ที่เกิดจากการยับยั้ง myostatin จะได้รับการพิจารณาอย่างแม่นยำ ความรอบคอบเป็นสิ่งจำเป็น ดังนั้น หากคุณกำลังคิดว่าการขาดผลลัพธ์เกิดจากการแสดงออกของไมโอสแตตินที่มากเกินไป ให้ลองเปลี่ยนความคิดและฝึกฝนอย่างแน่วแน่และแน่วแน่ ผลลัพธ์ก็จะตามมา!