Reklama:
Protein Extrifit s postupným uvolňováním 2000 g + 1000 g!
Až 79 % bílkovin a jen 1 g cukru v dávce. Ideální do diety i pro svalovou hmotu. Koupíte zde.

Myokiny - hormony svalové tkáně

2.181 zhlédnutí
Ronnie.cz > Kulturistika a fitness > Trénink

Myokiny jsou na poli vědy poměrně mladý termín, který představil v roce 2003 švédský vědec Bengt Saltin jako "myokine". Myokiny jsou peptidové molekuly patřící mezi tzv. cytokiny. Cytokiny mají v lidském organismu mnoho důležitých a nezastupitelných funkcí, mezi které patří například obranyschopnost, regulace imunitního systému, dělení buněk, buněčná regulace růstu a mnoho dalších. Myokiny jsou syntetizovány během svalových kontrakcí ve svalových buňkách v tzv. myocytech. Složitými mechanismy se následně podílejí na regulaci metabolismu, a to nejen svalového, ale i metabolismu jiných orgánů, včetně mozku a tukové tkáně. Hypotéza, že kosterní sval produkuje sekretované faktory (myokiny) během cvičení, byla navržena v době, kdy bylo pozorováno, že svalová kontrakce vyvolává fyziologické a metabolické adaptace v jiných orgánech, které nejsou zprostředkovány nervovým systémem. Na obecné úrovni probíhá regulace tkáňového metabolismu cestou autokrinní, kdy buňka ovlivňuje sama sebe, parakrinní, kdy buňka ovlivňuje sousedící buňky a endokrinní, kdy buňka ovlivňuje jiné buňky na dlouhé vzdálenosti.

Důležitým faktorem k produkci myokinů je pravidelná fyzická aktivita - cvičení. Cvičení stimuluje svalovou kontrakci, čímž dochází k uvolnění myokinů a následné regulaci energetické homeostázy na orgánové úrovni. Nyní je již dobře známo, že kosterní sval je prostřednictvím sekrece myokinů schopen komunikovat s několika klíčovými metabolickými orgány zapojenými do kontroly energetického metabolismu. Myokiny jsou tak schopny regulovat mobilizaci lipidů z tukové tkáně, produkci endogenní glukózy v játrech, sekreci inzulínu β-buňkami slinivky břišní nebo aktivovat termogenezi v hnědé tukové tkáni. Výzkumy za několik posledních let potvrzují nejen vliv kosterních svalů na ostatní tkáně prostřednictvím myokinů, ale i přímý vliv kostní tkáně na metabolismus svalu (prostřednictvím tzv. osteokinů) a vliv tukové tkáně na metabolismus svalu (prostřednictvím adipokinů).

Základní charakteristika myokinů

Řadu let je známo, že pravidelná fyzická aktivita (cvičení) pozitivně stimuluje svalovou oxidační kapacitu a oxidaci lipidů. Zvýšení oxidace lipidů během cvičení je doprovázeno zvýšením počtu mitochondrií a aktivity mitochondriálních enzymů. Několik studií také prokázalo zvýšení mitochondriální hustoty a expresi komplexů mitochondriálních respiračních řetězců. Pravidelné cvičení vede ke zvýšení oxidační schopnosti svalů, k větší citlivosti na inzulin, ke zvýšení vytrvalosti či ke svalové hypertrofii. Cvičení vede obecně ke snížení výskytu kardiovaskulárních či metabolických poruch a ke snížení chronických onemocnění.

Jak již bylo řečeno, myokiny jsou syntetizovány ve svalových buňkách jako odpověď na svalovou kontrakci. Celkový počet objevených myokinů je k dnešním dnům mnoho desítek. Obecně se podílejí na zvětšování svalové hmoty, na regulaci svalové hypertrofie, na zvýšení oxidace mastných kyselin nebo na reparačních procesech v rámci regenerace svalů po cvičení. V další části si představíme malý výčet nejdůležitějších myokinů, jejich základní charakteristiku a obecné účinky každého z nich.

Myostatin - růstový diferenciační faktor (growth differentiation factor 8, GDF-8), patří do superrodiny transformujících růstových faktorů beta (transforming growth factor beta,TGF-β). Byl prvním objeveným myokinem, a to v roce 1997. Je hojně exprimován v kosterních svalech, v menší míře také v srdečním svalu a tukové tkáni. Působí autokrinně a inhibuje (blokuje) syntézu svalových proteinů potlačením mTOR signálních drah. Myostatin dále blokuje růst svalové tkáně, tedy svalovou hypertrofii. Myostatin tak udává naši přirozenou fyziologickou hranici pro růst svalů.

Irisin - prekurzorem irisinu je fibronektin typu III protein obsahující doménu 5 (fibronectin type III domain-containing protein 5, FNDC5). Irisin byl objeven v roce 2002. Má přímý pozitivní vliv na svalovou hypertrofii (zvýšením syntézy svalových proteinů) vyvolanou cvičením. Irisin působí také na lipolýzu v tukové tkáni a na zvýšenou termogenezi hnědé tukové tkáně.

Interleukin 6 (IL-6) - byl objeven v roce 2000 a patří mezi nejstudovanější myokiny. Je silně produkován při svalové práci a krátce po ní. IL-6 působí během cvičení jako "senzor energie" v kosterním svalu, což podporuje zvýšení produkce glukózy v játrech a zvýšené vychytávání glukózy ve svalových buňkách. Kosterní svalstvo komunikuje prostřednictvím IL-6 s centrálními i periferními orgány (slinivka břišní, játra).

Mozkový neurotrofický faktor - také abreneurin (brain-derived neurotrophic factor, BDNF), je členem neurotrofinové rodiny růstových faktorů. Poprvé byl objeven v roce 1982 v mozku prasete. BDNF se podílí na mnoha pochodech, jako je buněčná morfologie, diferenciace a přežití specifických buněčných populací. Dále má vliv na tvorbu synaptické plasticity a je důležitý při regeneraci poškozené svalové tkáně po cvičení.

Interleukin 15 (IL-15) - byl objeven v roce 1997 jako růstový faktor T-buněk. Podílí se na absorpci glukózy ve svalových buňkách. Dále se podílí na spotřebě tuků (oxidaci) během svalové práce.

Myonektin (CTRP15) - byl objeven v roce 2012. Jedná se tedy o mladý myokin, jehož funkce musí být ještě detailně prozkoumány. Myonektin se uvolňuje při svalové kontrakci do krve, kde působí podobně jako inzulin - podporuje absorpci mastných kyselin do buněk zvýšenou expresí transportních genů mastných kyselin (CD36, FATP1 a další). Myonektin hraje pravděpodobně důležitou roli při zvětšování svalové hmoty zvýšením syntézy proteinů a inhibicí (blokací) degradace proteinů. V játrech podporuje glukoneogenezi, tedy novotvorbu glukózy z necukerných prekurzorů, kterými jsou glukogenní aminokyseliny, glycerol či laktát.

Dekorin - jedná se o proteoglykan patřící do malé na leucin bohaté proteoglykanové rodiny (SLRP). Mezi myokiny byl zařazen teprve v roce 2014. Během svalové kontrakce se vylučuje do kosterních svalů a hraje důležitou roli v jejich růstu (autokrinní regulace). Mechanismus účinku dekorinu je přímá vazba a deaktivace myostatinu (GDF-8), který je silným inhibitorem růstu svalů (viz výše).

Fibroplastový růstový faktor 21 (fibroblast growth factor, FGF21) - jedná se protein s rozsáhlými fyziologickými funkcemi, které zahrnují velmi složité buněčné pochody a regulace. FGF21 se podílí na procesech, jako je embryonální vývoj, morfogeneze, růst buněk, oprava tkání a mnohé další. Tento protein se řadí také mezi hepatokiny. Jde tedy o hormon vylučovaný játry, který reguluje příjem jednoduchých cukrů a preferenci sladkých jídel v jídelníčku. To se děje přes signalizaci FGF21 receptorů v hypotalamu. Určité polymorfismy v genu FGF21 jsou spojovány s chutí na sladká jídla a nutností velkého příjmu cukrů. FGF21 stimuluje absorpci glukózy v tukové tkáni, čímž se snižuje hladina glykémie v krvi.

Osteonektin (SPARC) - myokin, který se pravděpodobně podílí na opravě a regeneraci poškozeného svalu po cvičení. Dále se podílí na mineralizaci kostí a na tvorbě minerálních krystalů.

Stručný přehled nejdůležitějších myokinů a jejich působení

Myostatin (růstový diferenciační faktor, GDF-8):

  • blokuje syntézu svalových proteinů
  • blokuje růst svalové tkáně (hypertrofie)
  • podporuje svalovou atrofii

Irisin:

  • má pozitivní vliv na svalovou hypertrofii
  • zvyšuje oxidaci mastných kyselin

Interleukin (IL-6):

  • absorbuje glukózu do buněk
  • podporuje svalovou atrofii
  • zvyšuje oxidaci mastných kyselin

Mozkový neurotrofický faktor (BDNF):

  • regeneruje poškozené tkáně
  • podílí se na synaptické plasticitě
  • zvyšuje oxidaci mastných kyselin

Interleukin 15 (IL-15):

  • absorbuje glukózu do svalových buněk
  • zvyšuje metabolismus tuků
  • podporuje svalovou atrofii
  • podílí se na myoblastické diferenciaci

Osteonektin (SPARC):

  • oprava a regenerace svalové tkáně
  • mineralizace kostí

Fibroplastový růstový faktor 21 (FGF21):

  • embryonální vývoj, růst buněk, oprava tkání
  • mitochondriální biogeneze
  • podporuje růst svalové tkáně

Dekorin:

  • podporuje růst svalové tkáně
  • přímá blokace myostatinu (GDF-8)

Myonektin (CTRP15):

  • mitochondriální biogeneze
  • absorbuje mastné kyselin do buněk
  • syntéza svalových proteinů a blokace jejich degradace

Působení myokinů na jiné tkáně a orgány

Bílá a hnědá tuková tkáň

Mezi myokiny, které působí na tukovou tkáň, patří interleukin 6 (IL-6), fibroplastový růstový faktor 21 (FGF21), irisin a myonektin (CTRP15). Hladiny cirkulujícího IL-6 se výrazně zvyšují v reakci na akutní cvičení, a to až 100násobně nad klidovou hodnotu. Zvýšení je pravděpodobně nezávislé na poškození svalových vláken, ale úzce souvisí jak s intenzitou cvičení a délkou samotného cvičení, tak s množstvím svalové hmoty, která podstupuje mechanické zatížení. Několik studií prokázalo zvýšení exprese a sekrece IL-6 v kosterním svalu zejména ve chvíli, kdy jsou vyčerpány zásoby svalového glykogenu. To vedlo k názoru, že IL-6 vylučován kosterním svalem působí jako "metabolický senzor". IL-6 tak může stimulovat lipolýzu v tukových buňkách (adipocytech) a mobilizovat tukové zásoby jako náhradu za vyčerpanou glukózu z glykogenových zásob. Nedávné studie prokázaly, že IL-6 je nezbytný ke snížení celkové hmotnosti viscerální tukové tkáně, a to v reakci na délku a intenzitu cvičení.

Fibroblastový růstový faktor 21 (FGF21) je nový člen rodiny fibroblastových růstových faktorů (FGF), který byl objeven na počátku roku 2000. Cirkulující hladiny FGF21 se zvyšují v reakci na dvoutýdenní vytrvalostní tréninkový program. FGF21 vykazuje stimulační účinky na transport glukózy v tukové tkáni a stimuluje lipolýzu a termogenezi hnědé tukové tkáně. Bylo také prokázáno, že FGF21 reguluje expresi PGC-1α. Jde o koaktivátor, který reguluje geny podílející se na energetickém metabolismu. FGF21 tedy podporuje termogenní účinky a zhnědnutí bílé tukové tkáně. V neposlední řadě zlepšuje citlivosti na inzulín v reakci na pravidelné cvičení.

Několik studií potvrzuje, že se plazmatická hladina irisinu zvyšuje v reakci na 10týdenní vytrvalostní tréninkový program. Další longitudinální studie rovněž potvrzují nárůst hladiny cirkulujícího irisinu v reakci na vytrvalostní trénink. Irisin stimuluje termogenezi a lipolýzu v tukové tkáni, reguluje energetickou rovnováhu a zlepšuje citlivost na inzulin.

Nejméně prostudovaným myokinem, co se do působení na tukovou tkáň týče, je myonektin (CTRP15). Plazmatická hladina myonektinu se zvyšuje v reakci na 8týdenní aerobní cvičební program. Bylo prokázáno, že myonektin na tukovou tkáň cílí, nicméně jeho metabolická role v reakci na svalovou kontrakci nebyla dosud jasně prozkoumána.

Kostní tkáň

Existuje několik myokinů, které mají prokazatelné anabolické účinky na kostní tkáň. Mezi takové myokiny patří například inzulinu podobný růstový faktor 1 (IGF-1, také somatomedin C), fibroplastový růstový faktor 2 (FGF2) a 21 (FGF21) a irisin. IGF-1 je syntetizován převážně játry, kde je jeho vznik regulován růstovým hormonem. Nicméně byl pozorován jeho vznik i ve svalové tkáni, a to krátce po cvičení. Mezi jeho obecné účinky patří stimulační vliv na růst chrupavek, na proliferaci a diferenciaci myoblastů nebo na hematopoézu (krvetvorbu). Zmíněné myokiny mají bez ohledu na různorodý způsob účinku vliv na zvýšenou proliferaci kostních buněk a na zrychlenou kostní tvorbu.

Slinivka břišní

Jediný myokin, kterému je připisováno přímé ovlivnění slinivky břišní (pankreatu), je irisin (FNDC5). Podle studie z roku 2017 se irisin chová jako tzv. pankreatický sekretagog β-buněk. Je tedy zodpovědný za vylučování hormonu inzulínu z β-buněk slinivky. Je zajímavé, že irisin nejen ovlivňuje vylučování inzulinu, ale zlepšuje i jeho biosyntézu a zvyšuje celkovou citlivost slinivky břišní na glukózu.

Játra

Za regulaci jater je zodpovědný interleukin 6 (IL-6) a myonektin (CTRP15). IL-6 má schopnost zvyšovat produkci glukózy v játrech jako odpověď na intenzivní trénink. Myonektin zvyšuje absorpci mastných kyselin v játrech prostřednictvím transportních genů mastných kyselin (FAT, CD36 a další).

Závěr

Přestože výzkumy ohledně myokinů netrvají dlouhou dobu a mnohé fyziologické pochody nejsou ještě zdaleka pochopeny, vliv svalových myokinů na fungování lidského organismu je zjevný. Studie jasně dokazují vztah mezi příznivým účinkem myokinů a pravidelným několikatýdenním cvičením, které opakovaně stimuluje svalové kontrakce, čímž podněcuje svalové buňky k tvorbě a sekreci výše zmíněných myokinů, které příznivě ovlivňují a složitými mechanismy regulují jiné tkáně a orgány lidského těla. Mají vliv na energetický metabolismus, zasahují do metabolismu glukózy i tuků, zvyšují citlivost na inzulín, podporují termogenezi hnědé tukové tkáně, regulují proliferaci kostní tkáně a v neposlední řadě mají významný vliv na tkáň svalovou - regulují myogenezi a svalovou hypertrofii, zvyšují efektivitu oxidace tuků a celkově energetického metabolismu (mitochondriální biogeneze).

V posledních letech je také studován fenomén crosstalk, tedy přímá komunikace mezi buňkami odlišných tkání prostřednictvím rozsáhlé palety různých druhů cytokinů (myokinů, osteokinů, adipokinů). Myokiny jsou také intenzivně studovány v rámci terapeutických přístupů v mnoha patologických stavech, jako je inzulinová rezistence, diabetes mellitus II, sarkopenie či stavy doprovázené svalovou atrofií.


Použité zdroje:
1. Lee, J. H., & Jun, H. S. (2019). Role of Myokines in Regulating Skeletal Muscle Mass and Function. Frontiers in physiology, 10, 42. https://doi.org/10.3389/fphys.2019.00042
2. Kirk, B., Feehan, J., Lombardi, G. et al. (2020). Muscle, Bone, and Fat Crosstalk: the Biological Role of Myokines, Osteokines, and Adipokines. Curr Osteoporos Rep. https://doi.org/10.1007/s11914-020-00599-y 3. Guo, B., Zhang, Z., Liang, C. et al. (2017). Molecular Communication from Skeletal Muscle to Bone: A Review for Muscle-Derived Myokines Regulating Bone Metabolism. Calcif Tissue Int 100, 184-192. https://doi.org/10.1007/s00223-016-0209-4
4. Laurens, C., Bergouignan, A., & Moro, C. (2020). Exercise-Released Myokines in the Control of Energy Metabolism. Frontiers in physiology, 11, 91. https://doi.org/10.3389/fphys.2020.00091
5. Leal LG, Lopes MA and Batista ML Jr (2018). Physical Exercise-Induced Myokines and Muscle-Adipose Tissue Crosstalk: A Review of Current Knowledge and the Implications for Health and Metabolic Diseases. Front. Physiol. 9:1307. doi: 10.3389/fphys.2018.01307
6. Seldin, M. M., Peterson, J. M., Byerly, M. S., Wei, Z., and Wong, G. W. (2012). Myonectin (CTRP15), a novel myokine that links skeletal muscle to systemic lipid homeostasis. J. Biol. Chem. 287, 11968-11980. doi: 10.1074/jbc.M111.336834
7. Roca-Rivada, A., Castelao, C., Senin, L. L., Landrove, M. O., Baltar, J., Belen Crujeiras, A., et al. (2013). FNDC5/irisin is not only a myokine but also an adipokine. PLoS ONE 8:e60563. doi: 10.1371/journal.pone.0060563
8. Lee JH and Jun H-S (2019) Role of Myokines in Regulating Skeletal Muscle Mass and Function. Front. Physiol. 10:42. doi: 10.3389/fphys.2019.00042
9. El Shafey, N., Guesnon, M., Simon, F., Deprez, E., Cosette, J., Stockholm, D., et al. (2016). Inhibition of the myostatin/Smad signaling pathway by short decorin-derived peptides. Exp. Cell Res. 341, 187-195. doi: 10.1016/j.yexcr.2016.01.019
10. Kaji H. (2016). Effects of myokines on bone. BoneKEy reports, 5, 826. https://doi.org/10.1038/bonekey.2016.48
11. Eckel, J. Myokines in metabolic homeostasis and diabetes. Diabetologia 62, 1523-1528 (2019). https://doi.org/10.1007/s00125-019-4927-9
12. Huh, J. The role of exercise-induced myokines in regulating metabolism. Arch. Pharm. Res. 41, 14-29 (2018). https://doi.org/10.1007/s12272-017-0994-y
13. Cornish, S.M., Bugera, E.M., Duhamel, T.A. et al. A focused review of myokines as a potential contributor to muscle hypertrophy from resistance-based exercise. Eur J Appl Physiol 120, 941-959 (2020). https://doi.org/10.1007/s00421-020-04337-1


Líbil se Vám článek?
Sdílejte ho na Facebook. Děkujeme.

Související články:

Diskuse k článku:
Reklama:
Uživatelské jméno:
Heslo:
Text:
...
Upozornit na novou odpověď e-mailem.
Před napsáním příspěvku nepřehlédněte pravidla diskusí. Děkujeme za jejich dodržování.

Zobrazit všechny příspěvky







Jméno: pamatovat
Heslo:
NOVÉ PŘÍSPĚVKY ČTENÁŘŮmagazínTréninkový videolog: Milan Šádek (01/...
LOPO (19:12) • Milanovi držím palce . Nech to dobre dopadne v novej sezóne a verím ,že v blízkej budúc...
magazínFoto: šestnáctitýdenní proměna Marca...
xroll (18:33) • Já myslím, že držel mrkvovou dietu. Má takovou zdravější barvu.
magazínSiem Goossens chce při profi debutu u...
LeToucan (23:12) • Takové množství znamínek jsem ještě na nikom teda ještě neviděl :o
magazínKristýna Seidlová - trénink ramen pod...
Jarda 74 (19:38) • Pěkné video, Lukáše jsem nikdy moc nesledoval a teď vidím že to byla chyba. Líbí se mi...
magazínTréninkový videolog: Jan Turek (01/20...
LOPO (18:34) • Veru tie tréningy masaker aj keď je odpocinkova fáza 😁. Držím palce v novej sezóne a hl...
NOVÉ INZERÁTYpráce Řidič & skladník v Ronnie.cz
Sportovní obchod Ronnie.cz hledá nové kolegy(ně) na pozice řidič & skladník. Větší díl práce tvoří rozvážení zboží do fitness center a obchodů (pick-up, dodávka), menší díl práce je pak ve skladu (Praha 10 - Vršovice) při naskladňování nebo vyskladňování zboží, kompletaci velko- i maloobchodních zásilek apod.
práce Nabídka práce osobni trenérka / trené...
Nový prémiový Fitclub Santinka v Praze 6 hledá do týmu osobní trenérku nebo trenéra. Máte znalost...
seznamka sebeobrana
hledám spolucvičence na cvičení sebeobrany. Kohokoliv - muž, žena, fit nebo bez kondice. Základy....
bazar 17ks Star Trac Spinner NXT
Nabízíme k prodeji 17ks spinningových kol Star Trac NXT. Stav je dobrý, ale některé díly jsou op...
bazar 2x stepper
Dobrý den, prodám 2x Stepper panatta. Oba plně funkční cenu prosím nabídněte.



Erasport, s. r. o. • Svahová 1537/2, 101 00 Praha 10 - Vršovice • IČ: 29052131, DIČ: CZ29052131 • Kontaktní údajeZásady ochrany osobních údajů
Copyright © 2010-2022 Erasport, s. r. o. • Copyright © 2001-2022 Ronnie.cz • Ronnie.cz je registrovaná ochranná známka. • Historie změn
Publikování nebo další šíření obsahu serveru Ronnie.cz je bez písemného souhlasu společnosti Erasport, s. r. o. zakázáno.
Vyhledávání:
RSS     Internetový magazín  ::   Sportovní obchod  ::   Fitness TV  ::   Lidé  ::   Diskusní fórum  ::   Fitness akademie