фізіологія

Тканини скелетних м'язів: тільки біомеханічний двигун або навіть важливий ендокринний орган?

Доктор Cesare Squillace, доктор філософії

В даний час усім науковим співтовариством загальновизнано, що регулярні фізичні вправи визначають фізіологічну захисну реакцію на багато причин смертності, і протилежність запальним явищам, таким як атеросклероз та інсулінорезистентність. Виконання регулярних вправ дозволяє скелетним м'язам не тільки стискатися, але й виділяти і вливати в кровообіг протизапальний цитокін: IL-6 (інтерлейкін 6). Наукові дані свідчать про те, що він стимулює вироблення та вивільнення інших циркулюючих цитокінів, таких як IL-1ra (антагоніст рецептора інтелукін-1) та IL-10 (інтерлейкін 10); він також інгібує продукцію прозапальних інтерлейкінів, таких як TNF-α (фактор некрозу пухлини-альфа). IL-6 полегшує ліпідний оборот, стимулює ліполіз, а також -окислення.

Існують численні дослідження, які підкреслюють, що регулярні фізичні навантаження індукують придушення TNF-α, забезпечуючи захист від інсулінової резистентності, що генерується цитокіном. Нещодавно IL-6 був визначений як перший " міокін ", що продукується і вивільняється окремими скелетними м'язовими волокнами після їх скорочення, надаючи його вплив також на інші органи тіла.

Ми знаємо, що скелетні м'язи - це найбільший орган людського тіла; відкриття того, що просте скорочення м'язів призводить не тільки до біомеханічної реакції, але й у виробництві протизапальних цитокінів, відкриває нові парадигми: скелетні м'язи - це ендокринний орган, який через скорочення стимулює вироблення і вивільнення цитокіни, які можуть впливати на метаболізм і модифікувати їх продукцію в тканинах і органах (фіг.1).

Малюнок 1 Тканина скелетної м'язи повинна вважатися важливим ендокринним органом, який експресує і вивільняє цитокіни (також звані міокіни) в кровообігу і потенційно впливає на метаболізм і запальний статус в тканинах і органах (від Pedersen BK, 2006).

Під час сепсису і в експериментальних моделях каскад цитокінів включає TNF-α, IL-1β, IL-6, IL-ra, sTNF-R і IL-10. Перші два цитокіни виявляються TNF-α та IL-1ß, вироблені локально. Ці цитокіни класично визнані прозапальними. Ці ж стимулюють вироблення IL-6, яке було класифіковано як з про-і протизапальною дією. Цитокіни, що виробляються під час фізичних вправ, відрізняються від тих, які присутні після наступних інфекцій. Той факт, що класичні прозапальні цитокіни, TNF-α і IL-1ß, загалом не збільшуються з фізичним навантаженням, вказує на те, що індукований фізичними вправами цитокіновий каскад відрізняється від індукованого загальною інфекцією.

Першим цитокіном, що виділяється в кровообігу, під час фізичного навантаження є IL-6. Рівні циркуляції того ж самого зростають експоненціально (в 100 разів більше) у відповідь на фізичні навантаження, і зменшуються в період після вправи (фіг.2).

2 Під час хронічного запального стану, викликаного системною інфекцією (sx), цитокіновий каскад протягом перших кількох годин представлений TNF-α, IL-6, IL-1ra, sTNF-R та IL-10., Цитокіни у відповідь на фізичне навантаження (dx) не включають TNF-α, але показують помітне збільшення IL-6, за яким слідують IL-ra, sTNF-R і IL-10. Немає доказів підвищення рівнів С-реактивного білка (ПЛР) (від Pedersen BK, 2006).

Підсумовуючи, можна сказати, що виконання регулярних вправ генерує протизапальну відповідь, що виражається через продукування важливого цитокіну, такого як IL-6. Він діє на різні тканини і в той же час стимулює продукцію IL-ra і IL-10, інгібуючи прозапальний цитокін TNF-α. Тому скелетні м'язи, через просте м'язове скорочення, виробляють і вивільняють "міокіни", які опосередковують корисні ефекти фізичних вправ і відіграють фундаментальну роль, захищаючи і контрастуючи стан хронічного запалення, такого як серцево-судинні захворювання і тип діабету 2.

бібліографія

Brandt C, Pedersen BK., 2010, Biomed Biotechnol, Роль міокінів, індукованих фізичними вправами, у гомеостазі м'язів і захисті від хронічних захворювань .

Хельмарк І.С., Міккельсен УР, Борглум J, Роте А, Петерсен М.С., Андерсен О, Лангберг H, Кьяер М., 2010 , Вправа збільшує рівні інтерлейкіну-10 як внутрішньосуглобові, так і пери-синовіальні у пацієнтів з остеоартритом колінного суглоба. Ther.

Pedersen BK, February M., 2005 , М'язо-отриманий інтерлейкін-6 - можлива зв'язок між скелетними м'язами, жировою тканиною, печінкою і мозку, Brain Behav Immun.

Pedersen BK, 2006, Нариси Biochem, протизапальний ефект фізичних вправ: його роль у боротьбі з діабетом і серцево-судинними захворюваннями .

Педерсен Б.К. 2009 , Дієс фізичної бездіяльності - і роль мого м'яза в м'язово-жирових перехресних розмовах ., J Physiol.

Pedersen BK., 2011, Індуковані фізичними вправами міокіни та їх роль у хронічних захворюваннях .

Brain Behav Immun.