Physiologie

Satellitenzellen und Muskelhyperplasie

Muskelwachstum ist ein äußerst komplizierter Prozess, der in einigen Aspekten noch geklärt werden muss. Das Volumen unserer Muskeln wird in der Tat durch zahlreiche Faktoren wie Gene, Hormone, Enzyme, Zellen, Makro- und Mikronährstoffe, Rezeptoren usw. reguliert.

Der allgemein anerkannte Begriff für das Phänomen des Muskelwachstums ist "Hypertrophie".

Eine der faszinierendsten Forschungen in diesem Bereich war die, die 1961 zur Entdeckung von Satellitenzellen führte. Das interessanteste Merkmal dieser einkernigen Zellen ist ihre Fähigkeit, sich zu vereinigen, um neue Muskelzellen zu erzeugen. Letztere besitzen im Gegensatz zu Satellitenzellen diese Eigenschaft nicht und können bei kontinuierlichem Umsatz nur an Größe (Hypertrophie), nicht aber an Anzahl (Hyperplasie) zunehmen.

Muskelhypertrophie

Unter normalen Bedingungen sind Satellitenzellen nicht am Muskelaufbau beteiligt. Sie befinden sich tatsächlich in einem Ruhezustand und werden nur unter bestimmten Umständen aktiv (insbesondere als Reaktion auf starke hormonelle Reize oder nach einem starken Muskeltrauma). Diese Zellen besitzen daher eine starke regenerative Wirkung.

Nach dem Eintritt in die Satelliten beginnen sich die Zellen zu teilen und zu vermehren, wodurch Myoblasten (embryonale Vorläuferzellen von Muskelzellen) entstehen. Diese erste Phase wird "Satellitenzellenproliferation" genannt.

Die neu gebildeten Myoblasten verschmelzen mit den geschädigten Muskelzellen und geben ihnen ihre Kerne (Differenzierungsphase). Polynukleare Muskelzellen sind das Ergebnis dieser Vereinigung und ihr Name leitet sich vom Vorhandensein von mehr als einem Kern in derselben Zelle ab.

Durch die Erhöhung der Keimzahl können diese Zellen die Proteinsynthese signifikant steigern, indem sie unter anderem noch mehr kontraktile Proteine ​​(Actin und Myosin) und mehr Rezeptoren für Androgene (Hormone mit anaboler Wirkung) produzieren.

Die Kombination all dieser Prozesse, die als Muskelhypertrophie bezeichnet werden, führt zu einer Gesamtvergrößerung der Muskelzelle.

Muskelhyperplasie

Myoblasten können auch miteinander verschmelzen und so neue Muskelzellen erzeugen. Dieser als Hyperplasie bezeichnete Prozess spielt eine marginale Rolle beim Muskelwachstum, das hauptsächlich durch Hypertrophie reguliert wird.

Es ist wichtig zu betonen, dass ein Muskeltrauma auch durch besonders intensives und anstrengendes Training verursacht werden kann. Krafttraining und Bergablaufen (exzentrische Muskelkontraktion) sind daher ein starker Stimulus für die Aktivierung von Satellitenzellen.

Aktivierung von Satellitenzellen

Wie am Anfang des Artikels erwähnt, sind Satellitenzellen normalerweise inaktiv. Ihre Proliferation kann durch hormonelle Faktoren oder ein wichtiges Muskeltrauma ausgelöst werden.

Hormone, die Satellitenzellen aktivieren können, sind unterschiedlich und arbeiten zusammen, um eine gemeinsame Aktion durchzuführen (Testosteron, Insulin, HGH, IGF-1 und andere Wachstumsfaktoren wie MGF *, FGF ** und HGF ***). Aus diesem Grund erhöht die Einnahme von anabolen Steroiden in Kombination mit einer proteinreichen Ernährung und einem angemessenen Training die Muskelmasse durch Stimulierung der Hypertrophie und in geringerem Maße die Bildung neuer Muskelzellen (Hyperplasie).

Allerdings wirken nicht alle Anabolika gleich. Unter diesem Gesichtspunkt sind die besten anabolen Wirkungen auf Hormone mit stark androgener und / oder aromatisierbarer Aktivität zurückzuführen. Diese beiden Aspekte sind jedoch für die meisten der gefährlichsten Nebenwirkungen im Zusammenhang mit Steroiden verantwortlich (Prostatahypertrophie, Akne, Haarausfall, Aggression, Gynäkomastie und Wassereinlagerungen).

Die Aktivierung von Satellitenzellen wird nicht nur durch Hormone, sondern auch durch zahlreiche andere Faktoren reguliert. Unter diesen berichten wir über Myostatin, das eine inhibitorische Aktivität auf die Proliferation von Satellitenzellen ausübt, die das Muskelwachstum in der Entwicklung und im Erwachsenenleben einschränkt.

* MGF oder mechanischer Wachstumsfaktor : Dies ist eine Isoform von IGF-1 und fördert nicht nur das Muskelwachstum, sondern auch die Reparatur bei Verletzungen. Es wird im Muskel produziert und hat eine autokrine und parakrine Wirkung (es zirkuliert nicht im Blut und wirkt auf die in unmittelbarer Nähe befindlichen Zellen). Beide Aktivitäten werden durch Interaktion mit Satellitenzellen vermittelt. Das MGF wird vorwiegend unter Stimulation in Widerstandsübungen hergestellt und reagiert weniger auf GH als auf IGF-1 hepatischen Ursprungs. Experimente an Labortieren haben dem MGF deutlich überlegene anabolische Eigenschaften im Vergleich zu IGF-1 zugeschrieben. Diese Ergebnisse, deren Bestätigung noch aussteht, stellen eine der letzten Grenzen auf dem Gebiet des genetischen Dopings dar.

** FGF (Fibroblast Growth Factor) fördert die Capilarisierung von Muskelfasern durch Bildung neuer Mikrogefäße (Angiogenese).

*** Hepatischer HGF- Wachstumsfaktor: Er wird von einer Vielzahl von Geweben, einschließlich der Leber, produziert, wo er die Zellproliferation in vitro und die Leberregeneration in vivo stimuliert.