G5 Artikkeliväitöskirja
Muscle physiology and proteostasis : effects of changes in muscle size and exercise (2020)

Hentilä, J. (2020). Muscle physiology and proteostasis : effects of changes in muscle size and exercise [Doctoral dissertation]. Jyväskylän yliopisto. JYU dissertations, 208. http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-8120-4

JYU-tekijät tai -toimittajat

Julkaisun tiedot

Julkaisun kaikki tekijät tai toimittajat: Hentilä, Jaakko

eISBN: 978-951-39-8120-4

Lehti tai sarja: JYU dissertations

eISSN: 2489-9003

Julkaisuvuosi: 2020

Sarjan numero: 208

Kirjan kokonaissivumäärä: 1 verkkoaineisto (110 sivua, 50 sivua useina numerointijaksoina)

Kustantaja: Jyväskylän yliopisto

Kustannuspaikka: Jyväskylä

Julkaisumaa: Suomi

Julkaisun kieli: englanti

Pysyvä verkko-osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-39-8120-4

Julkaisun avoin saatavuus: Avoimesti saatavilla

Julkaisukanavan avoin saatavuus: Kokonaan avoin julkaisukanava

Tiivistelmä

Proteostaasissa eli proteiinihomeostaasissa vallitsee tasapaino toiminnallisten proteiinien muodostuksen ja toimimattomien proteiinien hajotuksen välillä. Proteostaasia säätelevät biologiset järjestelmät, kuten laskostumattomien proteiinien vaste [unfolded protein response, UPR] ja autofagia. UPR pyrkii vähentämään endoplasmisen kalvoston [endoplasmic reticulum, ER] stressiä (ER-stressi), joka aiheutuu väärinlaskostuneiden ja laskostumattomien proteiinien kasaantumisesta endoplasmiselle kalvostolle. Autofagia puolestaan hajottaa ja kierrättää soluelimiä ja proteiineja. Autofagia ja UPR säätelevät lihaksen toimintaa. Niiden roolia eri tilanteissa, jotka vaikuttavat lihaksen laatuun ja kokoon, ei täysin tunneta. Tämän väitöskirjan tarkoitus oli tutkia lihaskadon, -kasvun ja liikunnan vaikutuksia UPR:ään ja autofagiaan analysoimalla näiden ilmiöiden merkkiaineiden proteiini- ja mRNA-pitoisuuksia luustolihaksessa. Lihasdystrofian vaikutuksia tutkittiin mdx-hiirimallilla. Syöpään liittyvää rajua lihaskatoa ja painonpudotusta eli kakeksiaa tutkittiin kokeellisella paksusuolisyövän (C26) hiirimallilla. Lisäksi tarkasteltiin aktiviinireseptorihoidon aikaansaaman lihaskasvun vaikutuksia terveessä, dystrofisessa ja syöpäkakektisessa lihaksessa. mdx-hiirillä tutkittiin juoksupyöräjuoksun vaikutuksia dystrofisessa lihaksessa. Aiemmin harjoittelemattomilla nuorilla (26 ± 4 vuotta) ja vanhemmilla miehillä (61 ± 6 vuotta) tarkasteltiin voimaharjoittelun akuutteja (1 ja 48 tuntia harjoituksen jälkeen) ja pitkäaikaisia (21 viikkoa harjoittelua) vaikutuksia. Lisäksi tutkittiin pikajuoksuharjoittelun rinnalle lisätyn voima- ja nopeusvoimaharjoittelun pitkäaikaisia vaikutuksia (20 viikkoa) veteraanimiespikajuoksijoilla (40–76 vuotta). UPR merkkiaineet lisääntyivät lihasdystrofiassa ja 48 tuntia yksittäisen voimaharjoituksen jälkeen nuorilla ja vanhemmilla aiemmin harjoittelemattomilla miehillä. Terveillä hiirillä aktiviinireseptorihoidolla aiheutettu lihaskasvu lisäsi UPR-merkkiaineita, mutta nousua ei huomattu voimaharjoittelulla saavutetussa lihaskasvussa. Autofagosomien määrää kuvastavan LC3-proteiinin (LC3II) rasvoittunut muoto lisääntyi syövän aiheuttamassa lihaskadossa sekä pidempiaikaisen voimaharjoittelun jälkeen nuorilla miehillä ja veteraanipikajuoksijoilla. Tulokset osoittavat, että sekä autofagiaa että UPR:ää säädellään lihaksessa liikunnan, lihaskasvun ja -kadon seurauksena eri tavoin tilanteen mukaan proteostaasin säilyttämiseksi. Näitä tuloksia voidaan hyödyntää esimerkiksi liikuntasuositusten laatimisessa sekä pohjana uusien lihaskatohoitomuotojen kehittämisessä.

YSO-asiasanat: liikunta; voimaharjoittelu; lihakset; fysiologia; lihasvoima; lihasmassa; proteiinit; merkkiaineet

Vapaat asiasanat: proteostaasi

Liittyvät organisaatiot

OKM-raportointi: Kyllä

Raportointivuosi: 2020