Влияние андрогенных анаболических стероидов

Результаты исследований, проведенных на животных, показали, что использование андрогенных анаболических стероидов сопровождается значительным увеличением размера мышц и мышечной силы (Egginton, 1987; Salmons, 1992). Применение тестостерона в концентрациях, превышающих физиологические, у мужчин с различным уровнем физической подготовленности на протяжении 10 недель сопровождалось существенным увеличением мышечной силы и поперечного сечения четырехглавой мышцы бедра (Basin et al., 1996). Известно, что андрогенные анаболические стероиды увеличивают интенсивность синтеза белка и способствуют росту мышц как in vivo, так и in vitro (Powers, Florini, 1975; Rogozkin, 1979). У человека прием анаболических стероидов на протяжении длительного времени усиливает степень гипертрофии мышечных волокон у хорошотренированных тяжелоатлетов (Kadi et al., 1999b). Скелетные мышцы тяжелоатлетов, принимавших анаболические стероиды, характеризуются экстремально большим размером мышечных волокон и большим количеством ядер в мышечных клетках (Kadi et al., 1999b). Подобную картину наблюдали на животных моделях, в частности, было обнаружено, что андрогенные анаболические стероиды опосредуют свое миотрофное воздействие путем увеличения количества ядер в мышечных волокнах и увеличения количества мышечных волокон (Galavazi, Szirmai, 1971; Sassoon, Kelley, 1986; Joubcrt, Tobin, 1989; Joubert, Tobin, 1995). Таким образом, анаболические стероиды способствуют увеличению количества ядер с целью обеспечения белкового синтеза в чрезвычайно гипертрофированных мышечных волокнах (Kadi et al., 1999b). Основным механизмом, посредством которого андрогенные анаболические стероиды индуцируют мышечную гипертрофию, является активация и индукция пролиферации миосателлитоцитов, которые впоследствии сливаются с уже существующими мышечными волокнами или между собой, формируя новые мышечные волокна. С таким выводом согласуются результаты иммуногистохимической локализации рецепторов андрогенов в культивируемых клетках-спутниках, демонстрирующие возможность непосредственного воздействия анаболических стероидов на миосателлитоциты (Doumit et al., 1996).

Рецепторы андрогенов

Блокада рецепторов андрогенов оксендолоном — антагонистом рецепторов андрогенов — подавляет гипертрофию, стимулированную физическими упражнениями (Inoue et al., 1994). Хотя в процессах адаптации мышечных волокон к физическим упражнениям принимает участие несколько различных факторов, результаты этого исследования однозначно показывают, что рецепторы андрогенов являются важными посредниками в индуцированной физическими нагрузками мышечной гипертрофии.

Рецепторы андрогенов принадлежат к семейству гормончувствительных регуляторов превращения. В случае связывания гормонов с рецептором он переходит в активированное состояние и комплекс гормон-рецептор перемещается к гормончувствительному элементу в ядре. Связывание с определенными генами увеличивает уровень их транскрипции (Luke, Coffey, 1994). В ранних работах сообщалось, что андрогенные рецепторы локализуются в цитозоле мышечной клетки (Krieg, 1976; Max et al., 1981). Использование имммуногистохимии со специфическими поли- и моноклональными антителами позволило установить локализацию рецепторов андрогенов практически во всех типах тканей (Sar et al., 1990; Takedaetal., 1990; Ruizeveld-De-Winter et al., 1991; Kimura et al., 1993; Janssen et al., 1994). В скелетной мышце рецепторы андрогенов содержатся в ядрах мышечных волокон (Takeda et al., 1990; Kimura et al., 1993; Dorlochter et al., 1994; Kadi et al., 2000b) и в миосателлитоцитах (Doumit et al., 1996). В норме в покоящихся мышечных волокнах человека расположение рецепторов андрогенов происходит лишь в некоторых, а не во всех ядрах (Kadi et al., 2000b). Сообщалось также о различиях в содержании рецепторов андрогенов па мышечное волокно между трапециевидной и латеральной широкой мышцами бедра (Kadi, 2000). Похожие различия во внутримышечном содержании рецепторов андрогенов были также продемонстрированы для мышц лягушки (Dorlochter et al., 1994). С данными о различиях внутримышечного содержания рецепторов андрогенов согласуются результаты исследований, где было показано, что наибольшая чувствительность скелетных мышц морской свинки к стимуляции тестостероном наблюдается в области головы и шеи, а при перемещении к задней части туловища происходит ее постепенное снижение (Kochakian, Tillotson, 1957). Различия во внутримышечном содержании рецепторов андрогенов могут отражать различия в эмбриологическом происхождении, иннервации и функциональных потребностях различных мышц.

Физические тренировки оказывают влияние на количество мест связывания андрогенов в скелетных мышцах. Увеличение количества рецепторов андрогенов должно приводить к возрастанию чувствительности мышц к андрогенам, циркулирующим в системе кровообращения. Исследования на животных показали, что существенное увеличение количества рецепторов андрогенов происходит в результате тренировки мышечной силы и выносливости, а также электростимуляции мышц (Inoue et al., 1993; Deschenes et al., 1994). Амплитуда изменений количества рецепторов андрогенов, обусловленного физической тренировкой, варьирует в различных мышцах (Hickson, Kurowsky, 1986; Deschenes ct al., 1994; Kadi et al., 2000b). Занятия силовыми упражнениями в течение продолжительного времени влекут за собой изменения количества ядер мышечных волокон, содержащих рецепторы андрогенов, в трапециевидной мышце, но не в латеральной широкой мышце бедра человека (Kadi et al., 2000b). Аналогичные различия в регуляции количества рецепторов андрогенов после занятий физическими упражнениями существуют между длинным разгибателем пальцев ноги, камбаловидной, икроножной и подошвенной мышцами крысы (Hickson, Kurowsky, 1986; Salmons, 1992; Inoue etal., 1993; Bricout et al., 1994; Deschenes et al., 1994).

Было проведено изучение влияния силовой и аэробной тренировки на содержание рецепторов андрогенов и их сродство к дигидротестостерону в медленных и быстрых мышечных волокнах у крысы (Deschenes et al., 1994). Ни один из видов физической тренировки не вызывал изменений чувствительности рецепторов андрогенов к дигидротестостерону. Аэробная тренировка индуцировала увеличение способности связывать андрогены в медленных мышечных волокнах, тогда как силовая тренировка сопровождалась аналогичными изменениями в быстрых волокнах. Таким образом, характер изменений содержания рецепторов андрогенов зависит не только от типа мышцы, но и от вида двигательной активности (тренировка выносливости или силовые упражнения). Изменения количества рецепторов андрогенов в ответ на физическую тренировку происходят достаточно быстро. После трех дней электростимуляции икроножной мышцы у крыс наблюдается увеличение количества рецепторов андрогенов в стимулированной мышце на 25 %, которое сопровождается прогрессивной гипертрофией мышцы (Inoue et al., 1993).

Проведена также оценка влияния андрогенных анаболических стероидов на содержание рецепторов андрогенов. На животных моделях в культуре миосателлитоцитов было показано, что андрогенные анаболические стероиды могут повышать (Doumit et al., 1996) либо понижать (Lin et al., 1993; Bricout et al., 1994) количество рецепторов андрогенов в мышечной клетке. Установлено, что прием тестостерона усиливает иммунореактивность рецептора андрогенов в ядрах миосателлитоцитов свиньи (Doumit et al., 1996). Однако с помощью радиоактивного конкурентного анализа было показано, что после применения андрогенных анаболических стероидов происходит снижение концентрации рецепторов андрогенов в камбаловидной мышце и длинном разгибателе пальцев ноги (Bricout et al., 1994). В действительности, влияние андрогенных анаболических стероидов на содержание рецепторов андрогенов также может зависеть от типа клеток. Так, волокна скелетных мышц лягушки из плечевой области характеризуются наибольшей чувствительностью к тестостерону по сравнению с волокнами из других участков тела (Regnier, Herrera, 1993а, 1993b). Скелетные мышцы кролика, которые характеризуются сходным размером мышечных волокон, соотношением различных их типов, иннервацией и кровоснабжением могут сильно отличаться характером своего ответа на воздействие андрогенными анаболическими стероидами (Salmons, 1992). И наконец, у человека самостоятельный прием андрогенных анаболических стероидов на протяжении длительного времени вызывал изменения в ядрах, содержащих рецепторы андрогенов, мышечных волокон трапециевидной мышцы, при этом в латеральной широкой мышце бедра подобных изменений не наблюдалось (Kadi et al., 2000b). Очевидно, что для лучшего понимания изменения количества рецепторов андрогенов в скелетных мышцах в ответ на физиологические и нефизиологические воздействия необходимо проведение дальнейших исследований.

Факторы роста фибробластов

Семейство факторов роста фибробластов (ФРФ) включает 10 представителей, участвующих в реализации различных биологических функций (Yamaguchi, Rossant, 1995). Некоторые изоформы ФРФ играют важную роль в процессе увеличения мышечных волокон в ответ на физиологические стимулы, другие могут оказывать свое миотрофное воздействие в ответ на физиологические стимулы, миотрофная роль третьих может проявляться во время восстановления мышечных волокон после повреждения мышцы. В этом отношении наиболее важным фактором, необходимым для нормальной регенерации скелетной мышцы после повреждения, является ФРФ6 (Floss et al., 1997), который может принимать участие в важных регенеративных событиях, таких, как активация и пролиферация клеток-спутников и содержание важных миогенных регуляторных факторов. На модели птиц, у которых утяжеляли крыло, было показано увеличение активности ФРФ2 и ФРФ4, локализованных в дифференцированной скелетной мышце в периферическом матриксе миофибрилы, которое сопровождало вызванную растягиваниями гипертрофию (Mitchell et al., 1999). Стимуляция ФРФ2 и ФРФ4 наряду со специфической локализацией подтверждает их роль в активации и пролиферации клеток-спутников (Mitchell et al., 1999). На основании расположения в том же месте, что и клетки-спутники, было выдвинуто предположение о том, что высвобождение этих факторов от гепариновых компонентов может иметь определенное значение в формировании новых мышечных волокон после физической тренировки (Yamada et al., 1989). Изменения в характере взаимодействия ФРФ и гепаринсульфатпротеогликанов в мышцах, подвергающихся физической нагрузке, может модулировать доступность ФРФ для миосателлитоцитов.

Исследование механизмов, управляющих превращением механических нагрузок в ростовые процессы скелетных мышц, позволило установить, что высвобождение ФРФ2 усиливается параллельно с увеличением мышечной нагрузки в модели культуры дифференцированных клеток скелетной мышцы человека (Clarke, Feeback, 1996). При нейтрализации биологической активности ФРФ2 происходило ингибирование ростовых процессов. Этот эксперимент однозначно подтверждает, что высвобождение ФРФ2 является важным аутокринным механизмом влияния механической нагрузки как фактор стимуляции ростовых процессов скелетной мышцы (Clarke, Feeback, 1996).

⇐ Предыдущая46474849505152535455Следующая ⇒

Поделиться: