Përmbledhje: Studiuesit zbuluan një lidhje kritike midis stërvitjes, funksionit të muskujve dhe shëndetit të trurit. Studimi i tyre zbulon se nervat që aktivizojnë muskujt gjatë stërvitjes gjithashtu shkaktojnë lirimin e molekulave që përmirësojnë funksionin e trurit.
Duke i stimuluar këto nerva me glutamat, ata zbuluan se muskujt e inervuar prodhonin më shumë hormone për rritjen e trurit dhe vezikula jashtëqelizore. Ky hulumtim nënvizon rëndësinë e ruajtjes së shëndetit neuromuskular, veçanërisht kur plakemi, për të mbështetur funksionin e përgjithshëm të trurit dhe organeve.
Faktet kryesore:
- Ndikimi i neuroneve në sekrecionet e muskujve: Muskujt e inervuar nga neuronet prodhojnë më shumë substanca që promovojnë shëndetin e trurit në krahasim me muskujt e painervuar.
- Ndikimi i glutamatit në aktivizimin e muskujve: Stimulimi i glutamatit rrit sekretimin e hormoneve të dobishme si irisina dhe rrit lirimin e vezikulave jashtëqelizore që përmbajnë mikroARN që mbështesin zhvillimin neurologjik.
- Implikimet për plakjen dhe shëndetin neuromuskular: Studimi thekson rolin kritik të ndërveprimeve neuro-muskulare në ruajtjen e funksionit njohës, veçanërisht i rëndësishëm për popullatat e moshuara dhe ato me çrregullime neuromuskulare.
Burimi: Universiteti i Illinois
Ushtrimi i shtyn muskujt të lëshojnë ngarkesë molekulare që rrit funksionin dhe lidhjen e qelizave të trurit, por procesi nuk është kuptuar mirë. Hulumtimi i ri nga Universiteti i Illinois Urbana-Champaign ka zbuluar se nervat që u thonë muskujve të lëvizin gjithashtu i shtyjnë ata të çlirojnë më shumë nga faktorët që rritin trurin.
“Molekulat e çliruara nga muskujt shkojnë në qarkullimin e gjakut dhe më pas në tru, duke prodhuar të ashtuquajturën ndërlidhje ndërmjet muskujve dhe trurit. Por vetë muskuli është shumë i nervozuar.
“Pra, ne pyesim veten, cili është efekti i neuroneve në këtë aktivitet të muskujve, dhe më tej në komunikimin midis muskujve dhe trurit?” tha profesori i inxhinierisë kimike dhe biomolekulare Hyunjoon Kong, udhëheqës i studimit të botuar në Punimet e Akademisë Kombëtare të Shkencave.
“Ndërsa plakemi, ne i humbim këto neurone nga muskujt. Dhe disa njerëz gjithashtu i humbasin këto neurone për shkak të sëmundjes ose lëndimit. Pra, të kuptuarit e rolit të tyre dhe se si këto nerva të muskujve ndikojnë në tru, është e rëndësishme për njerëzit e moshuar ose pacientët me lëndime dhe sëmundje neuromuskulare, “tha ai.
Hulumtimet mbi ushtrimet kanë zbuluar se muskujt sekretojnë hormone dhe fshikëza jashtëqelizore, pako të vogla që mbajnë molekula midis qelizave, që përmbajnë fragmente të vogla të ARN-së që përmirësojnë lidhjen, transmetimin e sinjalit dhe komunikimin midis qelizave të trurit.
Megjithatë, ndërsa shumë vëmendje i është kushtuar funksionit të faktorëve që rrjedhin nga muskujt, roli i nervave që stimulojnë muskujt është kuptuar keq, tha studenti i diplomuar Kai-Yu Huang, autori i parë i studimit.
Për të mbushur këtë boshllëk, studiuesit krahasuan dy modele të indeve muskulore – një me inervim neuroni dhe një pa. Ata zbuluan se muskuli i inervuar prodhonte më shumë molekula që nxisin aktivitetin e neuroneve të trurit dhe rregullojnë zhvillimin e muskujve sesa muskujt pa nerva.
Më pas, studiuesit stimuluan nervat me glutamat, një neurotransmetues. Ata zbuluan se muskuli i inervuar kishte shprehje më të madhe të një gjeni të rëndësishëm për rregullimin e sekretimit.
Rrjedhimisht, ai lëshonte nivele më të larta të hormonit irisin, i cili shoqërohet me efektet e dobishme të stërvitjes dhe lëshoi më shumë vezikula jashtëqelizore sesa muskuj të thjeshtë.
“Ne analizuam ngarkesën e transportuar në vezikula dhe zbuluam se kishte një diversitet më të madh të mikroARN-së të lidhur me ndikimin në zhvillimin neurologjik,” tha Huang.
“Këto gjetje theksojnë rëndësinë e inervimit të neuroneve. Ndërsa plakemi, humbasim furnizimin me nerva të muskujve dhe muskujt tanë fillojnë të prishen dhe të humbasin funksionin. Dhe disi, kjo mund të rezultojë më tej në mosfunksionim të organeve. Pra, të kuptuarit se si të rregulloni ose ruani sjelljen sekretuese të muskujve është shumë e rëndësishme.”
Më pas, studiuesit planifikojnë të shikojnë më tej mekanizmat në kryqëzimin ku neuronet takohen me qelizat muskulore për të përcaktuar se si impulset nervore po stimulojnë muskujt dhe nëse ato ndikojnë në prodhimin e faktorëve nxitës të trurit ose thjesht lirimin e tyre, një dallim i rëndësishëm për trajtime të mundshme për ata që kanë humbur nervat ose muskujt.
Ata gjithashtu shpresojnë të eksplorojnë duke përdorur modelin e tyre të indeve si një platformë për prodhimin në mënyrë efektive të faktorëve. Në fund të fundit, ata shpresojnë të kenë një pamje të plotë të lakut të trurit-nervit-muskulit dhe si ta mirëmbajnë atë.
“Janë organet tona individuale që flasin me njëri-tjetrin: truri u thotë nervave të stimulojnë muskujt dhe muskujt lëshojnë molekula të dobishme për funksionin e trurit,” tha Kong.
“Kjo nënvizon rëndësinë e ushtrimeve. Ushtrimi krijon një ndërfaqe më të fortë midis neuroneve motorike dhe muskujve, dhe tani e dimë se nervat që dërgojnë sinjalin në muskul çlirojnë molekulat dhe vezikulat jashtëqelizore që janë të dobishme për trurin.
“Pra, ne mund të shohim përfitimet e ushtrimeve të përqendruara në nxitjen e kësaj lidhjeje më shumë sesa thjesht rritja e vëllimit ose forcës së muskujve.”
Rreth këtij ushtrimi dhe lajmeve të kërkimit të neuroshkencës
Autori: Liz Ahlberg Touchstone
Burimi: Universiteti i Illinois
Kontaktoni: Liz Ahlberg Touchstone – Universiteti i Illinois
Imazhi: Imazhi është kredituar për Neuroscience News
Hulumtimi origjinal: Qasje e mbyllur.
“Inervimi neuronal rregullon sekretimin e miokinave neurotrofike dhe ekzosomeve nga muskujt skeletorë” nga Kai-Yu Huang et al. PNAS
Abstrakt
Innervimi neuronal rregullon sekretimin e miokinave neurotrofike dhe ekzosomeve nga muskujt skeletorë
Miokinat dhe ekzosomet, me origjinë nga muskujt skeletorë, tregohet se luajnë një rol të rëndësishëm në ruajtjen e homeostazës së trurit.
Ndërsa stërvitja është raportuar se promovon sekretimin e muskujve, dihet pak për efektet e innervimit dhe aktivitetit neuronal në rendimentin dhe përbërjen molekulare të molekulave biologjikisht aktive nga muskujt.
Meqenëse sëmundjet dhe paaftësitë neuromuskulare që lidhen me denervimin ndikojnë në metabolizmin e muskujve, ne supozojmë se inervimi dhe ndezja e neuroneve mund të luajnë një rol kryesor në rregullimin e aktiviteteve të sekretimit të muskujve skeletorë.
Ne e shqyrtuam këtë hipotezë duke përdorur një model të inxhinieruar të indit neuromuskular që përbëhet nga muskuj skeletorë të inervuar nga neuronet motorike.
Muskujt e inervuar shfaqën shprehje të ngritur të mARN-ve që kodojnë miokinat neurotrofike, si interleukina-6, faktori neurotrofik me prejardhje nga truri dhe FDNC5, si dhe mARN-ja e receptorit γ të aktivizuar nga peroksizom-proliferatori 1α, një rregullator kyç i metabolizmit të muskujve.
Pas stimulimit të glutamatit, muskujt e inervuar sekretuan nivele më të larta të irisinës dhe ekzosomeve që përmbajnë mikroRNA neurotrofike më të ndryshme sesa muskujt pa neurone.
Rrjedhimisht, faktorët biologjikë të sekretuar nga muskujt e inervuar rritën degëzimin, transportin aksonal dhe, në fund të fundit, aktivitetet spontane të rrjetit të neuroneve primar të hipokampalit in vitro.
Në përgjithësi, këto rezultate zbulojnë rëndësinë e inervimit neuronal në modulimin e faktorëve që rrjedhin nga muskujt që nxisin funksionin neuronal dhe sugjerojnë që modeli i inxhinieruar i indit neuromuskular ka premtime të rëndësishme si një platformë për prodhimin e molekulave neurotrofike.