Myokine

El término myokine se refiere a citoquinas y otros péptidos se producen, expresó y lanzado por fibras musculares y tampoco ejercer autocrina, paracrina o sistema endocrino efectos. De particular interés es el hecho de que la actividad contráctil desempeña un papel en la regulación de la expresión de estas citoquinas en músculo esquelético. La presente definición de este término se atribuye a Dr. Bente Klarlund Pedersen et al., quienes originalmente había sugerido su uso en el año 2003.

Como las citoquinas y péptidos, myokines actualmente estén siendo identificados por los investigadores dentro de una amplia categoría de pequeño proteínas (~ 5 – 20 kDa) y proteoglicanos que son importantes en la señalización celular. Myokines son liberados por las células y afectan el comportamiento de otras células y a veces la propia célula libera. Cuando participan en comunicación intercelular, estas moléculas cumplen diversas funciones en la regulación de la expresión celular y diferenciación. Sus efectos sistémicos se producen en el mero picomolar concentraciones. Myokines participan en ejercicio-asociado de cambios metabólicos, así como en los cambios metabólicos siguiendo la adaptación de la formación. Myokines son de particular interés en Fisiología del ejercicio por su participación en funciones tales como la regeneración de los tejidos y la reparación, mantenimiento de funcionamiento corporal saludable, y inmunomodulación. De hecho, inmunomodulación y immunoregulation eran un enfoque particular de investigación myokine temprana, como, según el Dr. Pedersen y sus colegas, "las interacciones entre el ejercicio y el sistema inmunológico proporcionan una oportunidad única para evaluar la función endocrina subyacente y citoquinas mecanismos".

Interleucina-6 y los orígenes del concepto Myokine

Miostatina fue el primer myokine a ser identificado. Su descubrimiento se produjo en laboratorio de Se-Jin Lee Johns Hopkins University en 1997. Ambos ejercicio aeróbico y entrenamiento de fuerza en los seres humanos y animales miostatina atenuadas expresión y miostatina inactivación parece potenciar los efectos beneficiosos del ejercicio de resistencia sobre el metabolismo.

Mientras que el primer péptido derivado del músculo para cumplir con los criterios para un myokine, el receptor gp130 citoquinas IL-6 (miostatinaInterleucina 6) fue la primera myokine que fue encontrada para ser secretada en el torrente sanguíneo en respuesta a las contracciones musculares. Aeróbico ejercicio provoca una respuesta de citoquinas sistémicas, incluyendo, por ejemplo, IL-6, antagonista de los receptores IL-1 (IL-1ra) y (IL-10Interleucina 10). IL-6 fue descubierto casualmente como un myokine debido a la observación de que aumentó en forma exponencial proporcional a la duración del ejercicio y la cantidad de masa comprometido en el ejercicio muscular. Se ha demostrado consistentemente que la concentración plasmática de IL-6 aumenta durante el ejercicio muscular. Este aumento es seguida por la aparición de IL-1ra y la citocina antiinflamatoria IL-10. En general, la respuesta de citoquinas al ejercicio y sepsis difiere con respecto a TNF-Α. Por lo tanto, la respuesta de citoquinas a ejercer no está precedida por un aumento en plasma-FNT-α. Tras ejercicio, la concentración de IL-6 plasmática basal puede aumentar hasta cien veces, pero menos dramáticos aumentos son más frecuentes. El aumento inducido por el ejercicio de plasma IL-6 se produce de forma exponencial y se alcanza el nivel de IL-6 pico al final del ejercicio o poco después. Es la combinación de modos, intensidad y duración del ejercicio que determina la magnitud del aumento de IL-6 de plasma inducida por el ejercicio.

IL-6 había sido clasificados previamente como una citocina proinflamatoria. Por lo tanto, primero se pensó que la respuesta inducida por el ejercicio de la IL-6 fue relacionada con daño muscular. Sin embargo, se ha vuelto evidente que ejercicio excéntrico no está asociado con un mayor aumento en plasma de IL-6 que ejercicio que involucra contracturas concéntricos "nondamaging". Este hallazgo demuestra claramente que daño muscular no es necesaria para provocar un aumento en plasma de IL-6 durante el ejercicio. De hecho, ejercicio excéntrico puede resultar en un pico retardado y una disminución mucho más lenta de plasma IL-6 durante la recuperación.

IL-6, entre un número creciente de otros myokines recientemente identificado, por lo tanto sigue siendo un tema importante de investigación myokine. Aparece en el tejido muscular y en la circulación durante el ejercicio en los niveles basales de hasta cien veces las tasas, como se ha señalado y es visto como teniendo un impacto beneficioso sobre la salud y funcionamiento corporal en la mayoría de los casos. P. Muñoz-Canoves et al escribir: "aparece constantemente en la literatura que IL-6, producidos localmente por diferentes tipos de células, tiene un impacto positivo en la capacidad proliferativa de las células madre del músculo. Este funciona mecanismo fisiológico para proporcionar suficientes progenitores muscular en situaciones que requieran un alto número de estas células, tales como durante los procesos de regeneración muscular y crecimiento hipertrófico tras un estímulo agudo. IL-6 es también miembro fundador de la familia myokine de citoquinas producidas por músculo. De hecho, IL-6 muscular producida después de repetidas contracciones dispone de importante autocrina y paracrina beneficios, actuando como un myokine, en la regulación del metabolismo energético, controlando, por ejemplo, las funciones metabólicas y estimulando la producción de glucosa. Es importante señalar que estos efectos positivos de la IL-6 y otros myokines son normalmente asociados con su producción transitoria y la acción a corto plazo".

Músculo esquelético como un órgano secretor

La comprensión emergente de músculo esquelético como un órgano secretor y de myokines como mediadores de aptitud física a través de la práctica regular ejercicio físico (en particular entrenamiento de fuerza y ejercicio aeróbico), así como la toma de conciencia de la antiinflamatorio y así prevención de enfermedades aspectos del ejercicio, por lo tanto está transformando nuestra comprensión amplia del campo de promoción de la salud. De particular interés es el hecho de que diferentes tipos de fibra muscular (contracción lenta oxidativo, intermedia y rápida contracción fibras) liberan diferentes agrupaciones de myokines durante la contracción. Esto implica la variación de los tipos de ejercicio, particularmente entrenamiento aeróbico/entrenamiento de resistencia y la contracción muscular contra resistencia)entrenamiento de fuerza) puede ofrecer diferentes beneficios myokine-inducida. Hasta ahora, en este tema, aunque potencialmente importante, se ha discutido principalmente por especialistas en formación fitness que no han llevado a cabo estudios controlados científicamente para comprobar esta suposición lógica intuitivamente. Tal vez la implicación máxima del músculo de comprensión como un órgano endocrino teniendo en cuenta la tipología del músculo (véase Skeletal_striated_muscle #Fiber_typing) es que regular participación de toda la gama de tipos de músculo a través de diferentes estrategias de ejercicio puede ser necesario para el correcto funcionamiento del músculo como órgano endocrino. Se requiere investigación adicional para confirmar o descartar esta hipótesis.

En una visión 2012, Pedersen y febrero presentaron el siguiente en un extracto del artículo: "durante la última década, músculo esquelético ha sido identificado como un órgano secretor. Por consiguiente, nos han sugerido que las citoquinas y otros péptidos que se producen, expresada y liberada por las fibras musculares y ejercer o autocrina, paracrina o endocrina efectos deberían ser clasificados como myokines. El hallazgo de que el músculo secretome se compone de varios péptidos secretados cien proporciona una base conceptual y un nuevo paradigma para entender cómo los músculos se comunican con otros órganos, como el tejido adiposo, hígado, páncreas, huesos y cerebro. Sin embargo, algunos myokines ejercen sus efectos dentro de la muscular propia. Por lo tanto, miostatinaLIF, IL-6 e IL-7 están involucrados en el músculo hipertrofia y miogénesis, mientras que BDNF y IL-6 están implicados en la oxidación de grasas AMPK-mediada. IL-6 también parece tener efectos sistémicos en el hígado, tejido adiposo y el sistema inmunológico y media diafonía entre las células intestinales de L y de islotes pancreáticos. Otros myokines incluyen el osteogénico factores de IGF-1 y FGF-2; FSTL-1, que mejora la función endotelial del sistema vascular; y el Irisina myokine PGC-1alpha-dependiente, que conduce grasa parda-como el desarrollo. En los últimos años los estudios sugieren la existencia de factores aún no identificados, segregada de las células musculares, que pueden influir en la función de crecimiento y el páncreas de la célula de cáncer. Muchas proteínas producidas por el músculo esquelético que dependen de la contracción; por lo tanto, la inactividad física probablemente conduce a una respuesta alterada myokine, que podría proporcionar un mecanismo potencial para la asociación entre el comportamiento sedentario y muchas enfermedades crónicas."

Los autores concluyeron: "en resumen, la inactividad física y desuso muscular conducen a la pérdida de masa muscular y la acumulación de tejido adiposo visceral y en consecuencia a la activación de una red de caminos inflamatorias, que promover el desarrollo de crecimiento de insulina resistencia, ateroesclerosis, neurodegeneración y tumor y, de este modo, promover el desarrollo de un cluster de enfermedades crónicas. Por el contrario, el hallazgo que producen los músculos y liberación myokines proporciona una base molecular para la comprensión de la actividad física cómo podría proteger contra la mortalidad prematura. Dado que el músculo es el órgano más grande en el cuerpo, la identificación de la secretome muscular podría fijar una nueva agenda para la comunidad científica. Para ver el músculo esquelético como un órgano secretor proporciona una base conceptual para entender cómo los músculos se comunican con otros órganos como el tejido adiposo, hígado, páncreas, huesos y cerebro. Desuso de inactividad o músculo físico potencialmente conduce a una respuesta alterada o deteriorada myokine o resistencia a los efectos de la myokines, que explica por qué la falta de actividad física aumenta el riesgo de toda una red de enfermedades, incluyendo enfermedades cardiovasculares, T2DM (Diabetes Mellitus de tipo 2), el cáncer y la osteoporosis. "

Interleucina 15

Tenga en cuenta que interleucina-15 parece desempeñar un papel significativo en la reducción de la grasa visceral (intrabdominal o intersticial). Este efecto myokine es de particular importancia, como grasa intersticial es propensa a la inflamación y por lo tanto es visto como un contribuyente principal al desarrollo de enfermedades inflamatorias. Escribe el Dr. Pedersen, "recientemente, hemos demostrado que los niveles de mRNA de IL-15 eran upregulated en músculo esquelético humano tras un combate de entrenamiento de fuerza, sugiriendo que la IL-15 puede acumular dentro del músculo como consecuencia de una formación regular. Además hemos demostrado una asociación negativa en los seres humanos entre la concentración plasmática de IL-15 y masa grasa del tronco, pero no las extremidades masa grasa. En apoyo de este hallazgo, hemos demostrado una disminución de la masa de grasa visceral, pero la masa de grasa subcutánea no, cuando se sobreexpresa IL-15 en el músculo murino. Quinn y sus colegas encontrados que elevados niveles de IL-15 en ratones circulantes dio lugar a reducciones significativas en la grasa corporal y el creciente del hueso mineral contenido, sin afectar sensiblemente corporal magra masa o niveles de otras citoquinas. Aunque este modelo representa un sistema artificial, los resultados prestan apoyo a la idea de que la secreción de IL-15 del tejido muscular puede modular la masa de grasa visceral específicamente mediante un mecanismo endocrino."

Factor neurotrófico derivado del cerebro

Factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) es también un myokine, aunque BDNF producido mediante la contratación del músculo no es liberado en circulación. Por el contrario, BDNF producido en músculo esquelético parece aumentar la oxidación de la grasa. Sin embargo, la investigación ha confirmado que la activación del músculo esquelético a través del ejercicio también contribuye a un aumento en la secreción de BDNF en el cerebro. Se ha observado un efecto beneficioso del FNDC sobre la función neuronal en varios estudios. El Dr. Pedersen escribe "Neurotrofinas son una familia de factores de crecimiento estructuralmente relacionados, incluyendo el factor neurotrófico derivado del cerebro (FNDC), que ejercen muchos de sus efectos sobre las neuronas principalmente a través de tirosincinasas de receptores Trk. De éstos, BDNF y su receptor TrkB son más abundantes y ampliamente expresa en el cerebro. Sin embargo, estudios recientes muestran que BDNF se expresa también en tejidos no-neurogénica, incluyendo el músculo esquelético. BDNF se ha demostrado para regular el desarrollo neuronal y a modular la plasticidad sináptica. BDNF juega un papel clave en la regulación de la supervivencia, crecimiento y mantenimiento de las neuronas, y BDNF tiene un cojinete en el aprendizaje y la memoria. Sin embargo, BDNF también ha sido identificado como un componente clave de la vía hipotalámica que controla la homeostasis de masa y la energía del cuerpo.

"Recientemente, hemos demostrado que BDNF parece ser un jugador importante no sólo en las rutas metabólicas centrales, sino también como un regulador del metabolismo en músculo esquelético. Hippocampal muestras de donantes de la enfermedad de Alzheimer muestran expresión disminuida de BDNF e individuos con la enfermedad de Alzheimer tienen niveles bajos del plasma de BDNF. Además, los pacientes con depresión mayor tienen niveles más bajos del suero BDNF que temas normales del control. Otros estudios indican que plasma BDNF es un biomarcador de la memoria deteriorada y la función cognitiva general en envejecimiento de las mujeres y una circulación bajo nivel BDNF recientemente fue demostrado para ser un biomarcador robusto e independiente de riesgo de mortalidad en mujeres mayores. Curiosamente, los bajos niveles de BDNF en circulación también se encuentran en los individuos obesos y con diabetes tipo 2. Además, hemos demostrado que existe una salida cerebral de BDNF y que esto es inhibida durante condiciones de abrazadera hiperglucémicos en seres humanos. Este último hallazgo puede explicar el hallazgo concomitante de bajos niveles circulantes de BDNF en individuos con diabetes tipo 2 y la asociación entre plasma baja BDNF y la severidad de la resistencia a la insulina.

"BDNF parece desempeñar un papel en el metabolismo y neurobiología. Los estudios han demostrado que ejercicio físico puede incrementar los niveles circulantes de BDNF en seres humanos. Para identificar si el cerebro es una fuente de BDNF durante el ejercicio, ocho voluntarios reman durante 4 horas mientras se obtuvieron muestras de sangre simultánea de la arteria radial y la vena yugular interna. Para identificar las regiones cerebrales supuestas responsables de BDNF liberación, cerebro del ratón fueron disecado y analizado para la expresión del mRNA BDNF tras ejercicio caminadora. En los seres humanos, una liberación BDNF del cerebro fue observada en el resto y aumentada 2 a 3 veces durante el ejercicio. Tanto en reposo como durante el ejercicio, el cerebro contribuyó 70 – 80% de la circulación BDNF, mientras que este aporte disminuyó tras 1 h de recuperación. En ratones, ejercicio induce un aumento de 3 a 5 veces en la expresión del mRNA BDNF en el hipocampo y la corteza, alcanzando un máximo de 2 h después de la terminación del ejercicio. Estos resultados sugieren que el cerebro es una importante pero no el único colaborador de circulación BDNF. Por otra parte, la importancia de la corteza y el hipocampo como fuentes de plasma BDNF se convierte en aún más prominente en la respuesta al ejercicio."

Con respecto a los estudios de ejercicio y la función cerebral, un informe de 2010 es de particular interés. Erickson et al han demostrado que el volumen de la parte anterior hipocampo aumentó un 2% en respuesta al entrenamiento aeróbico en un ensayo controlado aleatorio con 120 adultos mayores. Los autores también Resumen varios resultados de investigación previamente establecidos, relacionados con el ejercicio y la función del cerebro: (1) formación de ejercicio aeróbico aumenta volumen de materia gris y blanca en la corteza prefrontal de los adultos mayores y el funcionamiento de los nodos claves en la red de control ejecutivo. (2) mayor cantidad de actividad física se ha asociado con ahorrar de regiones del cerebro prefrontal y temporal durante un período de 9-y que reduce el riesgo de deterioro cognitivo. Volúmenes del hipocampo y medial del lóbulo temporal (3) son mayores en adultos mayores-fit (mayores volúmenes del hipocampo se han demostrado para mediar las mejoras en la memoria espacial). (4) entrenamiento aumenta el volumen sanguíneo cerebral y la perfusión del hipocampo.

En relación con el estudio de 2010, los autores concluyen: "demostramos también que el aumento del volumen del hipocampo se asocia con mayores niveles séricos de BDNF, un mediador de la neurogénesis en el giro dentado. Volumen del hipocampo disminuyó en el grupo control, pero mayor aptitud preintervención había atenuado parcialmente la disminución, sugiriendo que la aptitud protege contra la pérdida de volumen. Núcleo caudado y tálamo volúmenes fueron afectados por la intervención. Teóricamente importantes estos hallazgos indican que entrenamiento de ejercicio aeróbico es eficaz para revertir la pérdida del volumen del hipocampo en la adultez tardía, que es acompañada por la función de memoria mejorada".

Myonectin (CTRP15)

Seldin, Peterson, Byerly, Wei y Wong aclaran que myokines la mayoría también son secretadas por las células no musculares. En 2012, informaron: "la expresión de todos myokines descrito hasta la fecha no está restringida al músculo esquelético; generalmente están expresadas por una variedad de tipos de la célula, y la mayoría es, de hecho, expresada a niveles mucho más altos por los tejidos Urological. Antes de (nuestra) estudio, no myokine ha descubierto que expresarán preferentemente en músculo esquelético. Al caracterizar la función metabólica de la familia de proteínas (CTRP) relacionados con C1q/TNF de proteínas que recientemente descubierto, identificamos myonectin (CTRP15) como nuevo miembro de la familia sobre la base de homología de secuencia en el dominio compartido de C1q, la firma que define esta familia de proteínas... (Myonectin) es una novela myokine nutrientes sensibles secretada por músculo esquelético para regular el metabolismo del ácido graso de cuerpo entero... Los niveles circulantes de myonectin estaban estrictamente regulados por el estado metabólico; ayuno suprimido, pero realimentación dramáticamente incrementado, sus niveles de mRNA y suero. Aunque mRNA y los niveles de myonectin circulantes se redujeron en un estado de obesidad inducida por dieta, ejercicio voluntario aumentó sus niveles de expresión y de circulación. Por consiguiente, myonectin transcripción fue para arriba-regulado por compuestos (forskolin, epinefrina, ionomycin) que elevar los niveles celulares de campamento o calcio... Resultados in vitro de la expresión myonectin en miotubos sugieren que se levanta en los niveles de calcio intracelular inducida por el ejercicio puede también para arriba-regular myonectin expresión en músculo esquelético intacto... Consistente con la mayor expresión del mRNA en músculo esquelético de ratones sometidos a ejercicio voluntario, los niveles de myonectin circulantes también aumentaron, sugiriendo un papel potencial de myonectin en fisiología del ejercicio-inducida.

"Dado que el ejercicio induce la expresión de myonectin en el músculo esquelético, a continuación abordamos si cambios a corto y largo plazo en el estado nutricional, metabólico también regulan la expresión de myonectin y los niveles circulantes de. Sorprendentemente, una noche rápido grandemente reprimida myonectin expresión, sino un periodo refeeding 2-h (después de un ayuno nocturno) regulada dramáticamente hasta su expresión de mRNA en músculo esquelético. Curiosamente, refeeding myonectin inducida por la expresión del mRNA en mucho mayor medida en el sóleo que en fibra de músculo plantaris de ratones machos y hembras (datos no mostrados), sugiriendo que myonectin expresión puede ser regulada diferencialmente dependiendo del tipo de fibra muscular. Consistentes con los datos de mRNA, ayuno reducido, pero realimentación aumentado sustancialmente, los niveles de myonectin circulantes... En comparación con los ratones alimentados con una dieta baja en grasas isocalórica emparejado, los ratones alimentados con una dieta alta en grasas tenían niveles más bajos myonectin mRNA y suero, sugiriendo que alteración inducida por la obesidad en el balance energético puede estar ligada a una desregulación de procesos myonectin-mediada en el estado obeso... Una subida relativamente modesta en los niveles myonectin del suero era suficiente para bajar (de > 30%) nonesterified de ácidos grasos libres (NEFA) los niveles con el tiempo en comparación con controles de inyección de vehículos. Sin embargo, no se observó ninguna diferencia significativa en los niveles de triacilglicerol suero entre los dos grupos de ratones. Estos datos sugieren un papel potencial de myonectin en la regulación del metabolismo de ácidos grasos sistémica... Tratamiento de adipocitos con myonectin recombinante (5 microgramos/ml) también se ha mejorado la absorción de ácidos grasos en la misma medida que la insulina... Para determinar si mejora mediada por myonectin de la absorción de lípidos es específico de los adipocitos, también probamos el efecto del myonectin sobre la absorción de lípidos en los hepatocitos de H4IIE de rata. Observamos un modesto (> 25%) pero constante aumento en la absorción de ácidos grasos en los hepatocitos estimulados con myonectin (5 microgramos/ml), un efecto similar a las células tratadas con una dosis de saturación de la insulina (50 nM). Juntos, estos resultados indican que myonectin promueve la absorción de lípidos en los adipocitos y hepatocitos vía para arriba-regulación transcripcional de genes implicados en la absorción de ácidos grasos...

"Ofrecemos la primera caracterización de myonectin, con pruebas in vitro e in vivo, que es una novela myokine con importante función metabólica. A diferencia de los otros CTRPs caracterizados hasta la fecha, myonectin (CTRP15) es expresado y secretada principalmente por músculo esquelético... (Nuestras) resultados sugieren que ese myonectin es un regulador metabólico nutrientes sensibles secretado por músculo esquelético en respuesta a los cambios en el estado de la energía celular resultante de los flujos de glucosa o ácidos grasos. Muchos metabólicamente pertinentes secretan proteínas (por ejemplo la adiponectina, leptina, resistina, RBP) y las vías de señalización que regulan en tejidos son conocidas por ser dysregulated en la condición de obesidad. La reducción en la expresión y circulación de niveles de myonectin en el estado obeso puede representar otro componente de los circuitos metabólicos complejos dysregulated por excesiva ingesta calórica. Aunque el ejercicio siempre ha sido conocida para tener profundos impactos positivos en la sensibilidad a la insulina sistémica y balance energético, los mecanismos subyacentes siguen siendo incompleto entendidos. Ese ejercicio voluntario aumenta dramáticamente la expresión y los niveles de myonectin para promover la absorción de ácidos grasos en las células circulantes pueden subyacer a uno de los efectos benéficos del ejercicio físico... Un modesto aumento en los niveles circulantes de myonectin derivados de la proteína recombinante administración es suficiente para reducir suero NEFA sin alterar los niveles de triglicéridos séricos. A diferencia de CTRP1, CTRP3 y CTRP12, la inyección de myonectin recombinante en ratones parece no tienen ningún efecto reductor de la glucosa. La reducción en la circulación de NEFA no es debido a la supresión de la lipólisis del tejido adiposo; por el contrario, resulta de la absorción creciente del ácido graso por adipocitos y hepatocitos. Aunque la mejora de la absorción de lípidos in vitro myonectin-mediada parece modesto (25 – 50%), de hecho, la magnitud de este efecto es comparable con las células estimuladas con insulina de 50 nM, una dosis de saturación que conduce al aumento máximo en la absorción de ácidos grasos... Según myonectin mediar su efecto metabólico a través de un mecanismo transcripcional, una reducción en la circulación de NEFA en ratones produjo sólo 2 h después de la inyección de proteínas recombinantes, un período de rezago presumiblemente necesarios para la síntesis de mRNA y proteína."

Decorina

Decorina es un ejemplo de un proteoglicano que funciona como un myokine. Kanzleiter et al han establecido que este myokine es secretada durante la contracción muscular contra resistencia y desempeña un papel en el crecimiento muscular. Reportaron en 01 de julio de 2014: "la decorina proteoglicanos ricos en leucina pequeña se ha descrito como un myokine durante algún tiempo. Sin embargo, su regulación e impacto en músculo esquelético (tenían) no ha investigado en detalle. En estudio (nuestro reciente), divulgamos decorina diferencialmente expresados y liberado en respuesta a la contracción muscular utilizando diferentes enfoques. Decorina se libera contraigan humano miotubos y circulante decorina niveles se aumentan en respuesta al ejercicio de resistencia aguda en humanos. Por otra parte, decorina expresión en músculo esquelético se incrementa en humanos y ratones después de un entrenamiento crónico. Porque decorina vincula directamente la miostatina, un potente inhibidor del crecimiento muscular, investigamos una función potencial de decorina en la regulación del crecimiento del músculo esquelético. Sobreexpresión en vivo de decorina en músculo esquelético murino promovió la expresión del factor pro-miógena poderoso, que es regulada negativamente por la miostatina. También encontramos Myod1 y folistatina a incrementarse en respuesta a la sobreexpresión de decorina. Por otra parte, músculo-específica ubiquitina ligasas atrogin1 y MuRF1, que están implicadas en las vías atróficas, fueron reducidos por la sobreexpresión de decorina. En resumen, nuestros resultados sugieren que decorina secretado de miotubos en respuesta al ejercicio está implicado en la regulación de la hipertrofia del músculo y por lo tanto, podría desempeñar un papel en los procesos de reestructuración relacionadas con el ejercicio del músculo esquelético."

Irisina

Rana reportaron en enero de 2014 que Irisina (fibronectina tipo III dominio que contengan proteína 5 o FNDC5), una hormona recientemente descrita myokine producido y secretado por ejercicio agudo de los músculos esqueléticos, que unen las células del tejido adiposo blanco vía receptores indeterminados. Irisina se ha divulgado para promover una tejido adiposo marrón-como fenotipo sobre tejido adiposo blanco al aumentar la densidad mitocondrial celular y expresión de la proteína 1 desacoplar, aumentando el tejido adiposo gasto energético mediante la termogénesis. Esto se considera importante, porque el exceso de tejido adiposo visceral en particular distorsiona la homeostasis energética de todo el cuerpo, aumenta el riesgo de enfermedad cardiovascular y aumenta la exposición a un entorno de hormonas secretadas por el tejido adiposo (adipokines) que promueven la inflamación y envejecimiento celular. Los autores se preguntaba si el impacto favorable de Irisina sobre el tejido adiposo blanco podría estar asociado a mantenimiento de telómero longitud, un marcador genético bien establecida en el proceso de envejecimiento. Evaluación de los niveles del plasma Irisina en 81 individuos sanos y realizando un análisis de regresión múltiple, utilizando eliminación hacia atrás, se comprobó que se puede predecir la longitud telomérica relativa no sólo por la edad (b = −0.00735, p = 0,001), que es bien sabido, sino también por los niveles de plasma Irisina (b = 0.04527, p = 0.021). Los autores divulgaron esa edad (p < 0,001), altura (p = 0.045), porcentaje de grasa corporal total (p = 0.031), abdominal porcentaje de grasa (p = 0.038) visceral puntuación de grasa (p < 0,001), plasma leptina niveles (p = 0,029) y los niveles de plasma Irisina (p = 0.011) muestran una correlación significativa con cociente natural del registro-transformado de telómeros a la secuencia genómica control normalización (cociente T/S). Además, total del músculo masa exhibió una correlación que fue casi significativa (p = 0,06). Concluyen que estos datos apoyan la opinión que Irisina puede tener un papel en la modulación no sólo del balance energético, sino también el proceso de envejecimiento.

En su discusión, el estado de Autores: "metabólicos trastornos tales como la obesidad y la diabetes tienen un impacto negativo en el proceso de envejecimiento. En consecuencia hay un creciente interés en investigar estos trastornos para reducir la mortalidad y morbilidad prematura. Restricción de calorías y ejercicio regular es conocido para promover la longevidad y revertir muchos de los efectos negativos de las enfermedades metabólicas; Sin embargo, los mecanismos moleculares subyacentes a estos beneficios siendo esquivos. El descubrimiento de Irisina, que solicita un PGC1-α dependiente 'dorado' de tejido adiposo blanco a un marrón tejido adiposo-como fenotipo y estimula la termogénesis y la energía gasto puede proporcionar un nuevo mecanismo por el cual ejercicio modesto puede inhibir la disminución relacionada con la edad. Estudios previos han identificado que factores de estilo de vida incluyendo ejercicio pueden tener un impacto significativo sobre la acumulación de daño y telómeros longitud de ADN. A nuestro conocimiento, este estudio es el primero en examinar una posible asociación entre plasma Irisina y TL. Los niveles del plasma Irisina en nuestra cohorte sólo mostraban una correlación significativa con la longitud de los telómeros, y no se observó asociación con cualquier otro factor medido. La reducción en la longitud de los telómeros con el envejecimiento es bien reconocida y, como era de esperarse, fue confirmada por la relación inversa entre la edad y el telómero longitud en nuestra cohorte (p = 0,001). Colectivamente, estas asociaciones ofrecen considerable poder predictivo. Desde Irisina de plasma se correlaciona con la longitud de los telómeros (p = 0.027), Irisina puede servir como una hormona con propiedades anti-envejecimiento. Investigaciones anteriores han mostrado que el ejercicio, que aumenta de plasma Irisina, puede modular la longitud telomérica; de hecho, VO2max está fuertemente asociado con la longitud de los telómeros. Los datos presentados (en nuestro estudio) representan un potencial mecanismo por el cual se asocia con longitud telomérica mayor ejercicio. Los mecanismos precisos a través de la cual Irisina puede modular la longitud telomérica en periférico las células mononucleares de la sangre (PBMCs) aún se desconoce. Existe la posibilidad de que Irisina tiene efectos directos sobre PBMCs. datos previamente publicados han demostrado que Irisina activa vías de señalización asociadas con la regulación de la proliferación celular incluyendo p38 MAPK que previamente se ha demostrado que regulan la expresión de la telomerasa humana de la transcriptasa reversa. También es posible que la Asociación divulgado aquí es debido a los efectos indirectos que implican el tejido adiposo blanco. Se requieren más estudios para aclarar el mecanismo por el cual Irisina modula la longitud de los telómeros en PBMCs. "

Mientras que el uso potencial del myokines como agentes terapéuticos hasta ahora sigue siendo especulativo, Irisina es de interés en este sentido. No es todavía evidente, por ejemplo, que myokines en aislamiento ejercen un impacto beneficioso constantemente. Myokines se puede asociar a los Estados inflamatorios cuando no secretada por la contratación de las fibras musculares, donde sus efectos deseables se caracterizan por la producción transitoria y la acción a corto plazo. Este es el caso de IL-6, que muestra niveles sistémicos elevados duradera en condiciones inflamatorias persistentes y algunos tipos de cáncer y otros Estados de enfermedad crónica.

Sin embargo, Irisina exógena puede ayudar en aumentar el gasto de energía y así reducir la obesidad. Boström et al informaron sobre 14 de diciembre de 2012: "puesto que la conservación de calorías es probable que proporcionaría una ventaja de supervivencia global para los mamíferos, parece paradójico que ejercicio podría estimular la secreción de una hormona polipeptídica que aumenta el gasto de energía y la termogénesis. Una explicación para la expresión de la creciente Irisina con ejercicio en ratón y el hombre pudo haber evolucionado como consecuencia de la contracción muscular durante el temblor. La secreción de una hormona que activa la termogénesis adiposa durante este proceso muscular podría proporcionar una defensa más sólida, más amplia contra la hipotermia. El potencial terapéutico de Irisina es obvio. Exógeno administrado Irisina induce el pardeamiento de la termogénesis y la grasa subcutánea, y presumiblemente podría ser preparado y entregado como un polipéptido inyectable. Aumento de la formación de grasa marrón o amarillento/brite ha demostrado tener efectos contra la obesidad, antidiabéticos en múltiples modelos murinos y humanos adultos tienen importantes depósitos de grasa parda UCP1 positivo. (Ver nuestros datos) que los tratamientos incluso relativamente cortos de ratones obesos con Irisina mejora la homeostasis de la glucosa y provoca una pérdida de peso pequeño. Si más tratamientos con Irisina o dosis más altas causaría más restos de pérdida de peso a determinarse. El aumento en la obesidad y la diabetes en todo el mundo, explosivo sugiere explorar la utilidad clínica de Irisina en estos y trastornos relacionados. Otro aspecto potencialmente importante de este trabajo se relaciona con otros efectos beneficiosos del ejercicio, especialmente en algunas enfermedades para las cuales no hay tratamientos eficaces existen. Los datos clínicos que enlazan a ejercicio con beneficios para la salud de muchas otras enfermedades sugieren que Irisina también podría tener efectos significativos en estos desórdenes".

Los hallazgos murinos reportados por Boström et al parecer alentadoras, otros investigadores han cuestionado si Irisina funciona de manera similar en los seres humanos. Por ejemplo, Timmons et al señaló que más de 1.000 genes son upregulated por ejercicio y examinaron cómo expresión de FNDC5 fue afectado por el ejercicio en los seres humanos ~ 200. Encontraron que era upregulated solamente en seres humanos ancianos altamente activos, arroja dudas sobre las conclusiones de Boström et al.[27] Otra discusión de este tema puede encontrarse en la entrada de Copro para Irisina bajo el título "la función".

Proteína secretada ácida y rica en cisteína (SPARC)

Aoi reportaron en 09 de agosto de 2012 que una novela myokine (SPARC), inhibe la tumorigénesis en ratones. El estado de Autores: "un solo combate de ejercicio aumenta la expresión y secreción de SPARC en músculo esquelético en ratones y seres humanos. Además, en un inducida por azoximetano colon cáncer modelo murino, ejercicio de baja intensidad regular redujo significativamente la formación de focos de cripta aberrantes en ratones de tipo salvaje pero no en ratones SPARC es nulo. Además, el ejercicio regular había mejorada apoptosis en células de la mucosa del colon y aumentó las formas exfoliadas caspasa-3 y caspasa-8 en ratones de tipo salvaje pero no en ratones SPARC es nulo. Cultura experimentos demostraron que la secreción de SPARC de miocitos fue inducida por estiramiento cíclico e inhibió la proliferación con efecto de apoptosis de las células de cáncer de colon. Estos resultados sugieren que el ejercicio estimula la secreción de SPARC de los tejidos musculares y que SPARC inhibe la tumorigénesis colon aumentando la apoptosis. Nuestros hallazgos tienen importantes implicaciones clínicas en que la administración de SPARC puede ser útil para el tratamiento y prevención del cáncer de colon y puede contribuir a establecer una prescripción del ejercicio basado en la evidencia para la prevención de la carcinogénesis del colon".

Myokines contribuyen en la mediación de los beneficios del ejercicio

En 2013, el Dr. Pedersen resumió sus hallazgos de investigación en myokines como sigue: "el músculo esquelético es el órgano más grande en el cuerpo. Los músculos esqueléticos se caracterizan principalmente por su actividad mecánica requerida para postura, movimiento y respiración, que depende de las contracciones de la fibra muscular. Sin embargo, músculo esquelético no es sólo un componente de nuestro sistema locomotor. La evidencia reciente ha identificado del músculo esquelético como un órgano secretor. Hemos sugerido que las citoquinas y otros péptidos que son producidos, expresaron y liberados por las fibras musculares y ejercen autocrina, paracrina o efectos endocrinos deben clasificarse como 'myokines'. El músculo secretome se compone de varios cientos péptidos secretados. Este hallazgo proporciona una base conceptual y un nuevo paradigma para entender cómo los músculos se comunican con otros órganos como el cerebro, hígado, páncreas, huesos y tejido adiposo. Además, varios myokines ejercen sus efectos dentro de la muscular propia. Muchas proteínas producidas por el músculo esquelético dependen de la contracción. Por lo tanto, es probable que myokines puede contribuir en la mediación de los beneficios del ejercicio.

Información adicional

Todas las publicaciones del Centro Danés de inflamación y metabolismo son accesibles a través de este enlace: https://www.inflammation-Metabolism.dk/index.php?pageid=21

El Dr. Pedersen presentó una charla en un TEDx Conferencia en Copenhague en 18 de septiembre de 2012. Esta presentación 12 minutos pone de relieve sus hallazgos de investigación primaria en un formato breve resumen para el público en general.

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