نسيج العضلات والهيكل العظمي: محرك ميكانيكي حيوي فقط أم عضو مهم في الغدد الصماء؟

حرره الدكتور سيزار سكويلاس ، دكتوراه

من المقبول الآن على نطاق واسع من قبل المجتمع العلمي بأكمله أن التمارين البدنية المنتظمة تحدد استجابة وقائية فسيولوجية تجاه العديد من أسباب الوفيات ، وعلى عكس الظواهر الالتهابية مثل تصلب الشرايين ومقاومة الأنسولين. يسمح أداء التمارين البدنية المنتظمة لعضلات الهيكل العظمي ليس فقط بالتقلص ، ولكن أيضًا لإفراز وإطلاق السيتوكين المضاد للالتهابات: IL-6 (إنترلوكين 6) في مجرى الدم. تظهر الأدلة العلمية أنه يحفز إنتاج وإطلاق السيتوكينات المتداولة الأخرى مثل IL-1ra (مضاد مستقبلات إنتلوكين -1) و IL-10 (إنترلوكين 10) ؛ كما أنه يمنع إنتاج الإنترلوكينات المؤيدة للالتهابات مثل TNF-α (عامل نخر الورم ألفا). يسهل IL-6 دوران الدهون ويحفز تحلل الدهون وكذلك أكسدة البيتا.

تبرز العديد من الأبحاث كيف أن التمارين المنتظمة تحفز تثبيط عامل نخر الورم ألفا من خلال توفير الحماية ضد مقاومة الأنسولين الناتجة عن السيتوكين نفسه. في الآونة الأخيرة ، تم تعريف IL-6 على أنه أول "ميوكين" يتم إنتاجه وإطلاقه بواسطة ألياف العضلات الهيكلية الفردية بعد تقلصها ، مما يؤدي إلى تأثيره على أعضاء الجسم الأخرى أيضًا.

نحن نعلم أن العضلات الهيكلية هي أكبر عضو في جسم الإنسان. إن اكتشاف أن تقلص العضلات البسيط لا يترجم فقط إلى استجابة ميكانيكية حيوية ، ولكن أيضًا إلى إنتاج السيتوكينات المضادة للالتهابات ، يفتح نماذج جديدة: العضلات الهيكلية هي عضو الغدد الصماء الذي ، من خلال الانكماش ، يحفز إنتاج وإطلاق السيتوكينات ، والتي يمكن أن تؤثر على التمثيل الغذائي وتعديل إنتاجها في الأنسجة والأعضاء (الشكل 1).

الشكل 1 يجب اعتبار أنسجة العضلات الهيكلية عضوًا مهمًا في الغدد الصماء ، والتي تعبر عن السيتوكينات (وتسمى أيضًا myokines) وتطلقها في مجرى الدم ومن المحتمل أن تؤثر على التمثيل الغذائي و الحالة التهابات في الأنسجة والأعضاء (من Pedersen BK ، 2006).

أثناء حالات الإنتان وفي النماذج التجريبية ، تتضمن سلسلة السيتوكينات TNF-α و IL-1β و IL-6 و IL-ra و sTNF-R و IL-10. يبدو أن أول اثنين من السيتوكينات هما TNF-α و IL-1ß ، منتجان محليًا. تُعرف هذه السيتوكينات تقليديًا بأنها مؤيدة للالتهابات. تحفز هذه نفس إنتاج IL-6 الذي تم تصنيفه كإجراء مؤيد ومضاد للالتهابات. تختلف السيتوكينات المنتجة أثناء التمرين عن تلك الموجودة في العدوى التالية. وحقيقة أن السيتوكينات الكلاسيكية المؤيدة للالتهابات ، TNF-α و IL-1ß ، بشكل عام لا تزداد مع التمرين ، تشير إلى أن سلسلة السيتوكينات الناتجة عن "التمرين تختلف عن تلك المستحثة عن طريق عدوى شائعة.

أول سيتوكين يتم إطلاقه في مجرى الدم أثناء التمرين هو IL-6. تزداد المستويات المتداولة لنفسها أضعافا مضاعفة (100 مرة أكثر) استجابة للتمرين ، وتنخفض في فترة ما بعد التمرين (الشكل 2).

الشكل 2 أثناء حالة الالتهاب المزمن الناجمة عن "عدوى من النوع الجهازي (يسار) ، يتم تمثيل سلسلة السيتوكين خلال الساعات الأولى بـ TNF-α و IL-6 و IL-1ra و sTNF-R و IL-10 Cytokines في الاستجابة للتمرين (يمين) لا تشمل TNF-α ولكن تظهر زيادة ملحوظة في IL-6 ، والتي تليها IL-ra و sTNF-R و IL-10. لا يوجد دليل على زيادة مستويات البروتين التفاعلي C (CRP) (من Pedersen BK ، 2006).

باختصار ، يمكننا القول أن التمرين البدني المنتظم يولد استجابة مضادة للالتهابات يتم التعبير عنها من خلال إنتاج سيتوكين مهم مثل IL-6. يعمل على الأنسجة المختلفة وفي نفس الوقت يحفز إنتاج IL-ra و IL. -10 ، عن طريق تثبيط السيتوكين المؤيد للالتهابات TNF-α. ثم تقوم العضلات الهيكلية ، من خلال تقلص عضلي بسيط ، بإنتاج وإطلاق "myokines" التي تتوسط الآثار المفيدة للتمرين البدني وتلعب دورًا أساسيًا ، وتحمي وتصد حالة الالتهاب المزمن مثل تلك الموجودة في أمراض القلب والأوعية الدموية ومرض السكري من النوع 2.

فهرس

Brandt C ، Pedersen BK. ، 2010 ، دور الميوكينات التي يسببها التمرين في استقامة العضلات والدفاع ضد الأمراض المزمنة، J Biomed Biotechnol.

Helmark IC، Mikkelsen UR، Børglum J، Rothe A، Petersen MC، Andersen O، Langberg H، Kjaer M.، 2010يزيد التمرين من مستويات إنترلوكين -10 سواء داخل المفصل أو حول الزليلي في المرضى الذين يعانون من هشاشة العظام في الركبة: تجربة معشاة ذات شواهد، التهاب المفاصل Res هناك.

Pedersen BK ، فبراير م ، 2005، إنترلوكين 6 المشتق من العضلات - رابط محتمل بين العضلات الهيكلية والأنسجة الدهنية والكبد والدماغ، Brain Behav Immun.

Pedersen BK ، 2006 ، التأثير المضاد للالتهابات للتمرين: دوره في السيطرة على مرض السكري وأمراض القلب والأوعية الدموية، مقالات Biochem.

بيدرسن BK. 2009، ومرض الخمول البدني - ودور عضلات ميوكينيسين - الدهون عبر الحديث. ، J Physiol.

Pedersen BK. ، 2011 ، الميوكينات التي يسببها التمرين ودورها في الأمراض المزمنة.
مناعة الدماغ Behav.