חפש רק בנושא זה






נמצא הבסיס הגנטי לסבולת השריר

המחקר הנוכחי יאפשר לתכנת מחדש את תפקוד השרירים על ידי העלאת כמות הגנים, החלבונים והמסלולים המטבוליים, כפי שהם באים לידי ביטוי בסיבי שריר אטיים או בעלי תנגודת גבוהה יותר לעייפות, בדומה להתאמה שמושגת בעקבות אימונים אירוביים – מאת מולי אפשטיין, פיזיולוג במרכז לרפואת ספורט ולמחקר בווינגייט
  25/07/11




מולי אפשטיין
  מנהל פורום "חיים וספורט"

חוקרים מביה"ס לרפואה בפנסילבניה שבארה"ב זיהו את הגן לסבולת או בהגדרה מדויקת יותר – את הווסת השלילי שלו. היעדרו של הגן נמצא כקשור לביצועי סבולת טובים יותר אצל חיות מעבדה. החוקרים הראו שהגן שנמצא, קשור גם לזה המצוי אצל ספורטאים אולימפיים שמצטיינים בענפי הסבולת כגון שחייה לדוגמה, בהשוואה לספורטאים שמצטיינים בענפי המהירות כמו אצני ה-100 מטר.

ממצאי המחקר פורסמו לאחרונה במגזין האינטרנטי Journal of Clinical Investigation. לתוצאות המחקר תהיינה השלכות על שיפור התפקוד השרירי במצבי חולי הכוללים הפרעות מטבוליות, השמנה וזקנה.
"מצאנו שהעכברים שמהונדסים גנטית, אלה שהיו חסרים את הגן, רצו מרחק ארוך פי 6 בהשוואה לעכברים מקבוצת הביקורת. בנוסף, ראינו שהשרירים שנוטים בדרך כלל להתעייף מהר יותר – השרירים מהירי הכיווץ ברגליים הקדמיות – תוכנתו בעצם מחדש והפכו לבעלי תנגודת גבוהה יותר לעייפות", הסביר ד"ר Tejvir S. Khurana, מומחה לפיזיולוגיה של השריר ואחד החוקרים בצוות המחקר. "לממצאים אלה יש השלכות רחבות על היבטים שונים של ביולוגיית השריר, החל מטיפול במחלות וכלה בשיפור הביצועים הספורטיביים", הוסיף החוקר.

הגן שנמצא מקודד חלבון ונקרא Interleukin-15 receptor-alpha (IL-15R-alpha). חלבון זה פועל לבדו או בצמוד לחלבון אחר בשם IL-15. ה- IL-15R-alpha חשוב לתפקוד מערכת החיסון, אולם הוא גם בעל תפקודים נוספים. גם ה- IL-15 וגם ה- IL-15R-alpha הם בעלי השלכות על פיזיולוגיית השריר, אולם הגדרתם המדויקת בתפקוד השריר טרם הובהרה.
"בעבר מצאנו של-IL-15R-alpha יש תפקיד לא מוכר בהגדרת התפקוד של השריר, אולם ראינו שלמניפולציה של הגן הספציפי הזה קיים פוטנציאל בשיפור יכולת התפקוד של השריר במצבי חולי כמו הפרעות מטבוליות, השמנה וזיקנה", הסביר החוקר הראשי ד"ר Emidio E. Pistilli מהמחלקה לפיזיולוגיה של המאמץ בביה"ס לרפואה במערב וירג'יניה.

אטי לעומת מהיר
שרירים המאופיינים בדומיננטיות של סיבים מהירי כיווץ (סיבים לבנים, Type 2), משמשים לביצועי מהירות ואילו שרירים המאופיינים בדומיננטיות של סיבים אטיי כיווץ (סיבים אדומים, Type 1), משמשים לביצועי סבולת. השרירים בעלי מהירות הכיווץ הגבוהה ביותר בגוף הם השרירים שמניעים את העיניים. לשרירים אלה יש גם תנגודת גבוהה לעייפות והם היחידים בגוף שמשלבים בין שתי התכונות האלה.
בעכברים המהונדסים גנטית, אלה שהוצא מהם הגן IL-15R-alpha, השרירים מהירי הכיווץ תפקדו כמו אלה בעלי הכיווץ האטי. עכברים אלה רצו מרחק ארוך יותר פי 6.3 והיו בעלי רמת פעילות גבוהה יותר בהשוואה לעכברי קבוצת הביקורת. השרירים מהירי הכיווץ של עכברי קבוצת הניסוי הראו תנגודת גבוהה יותר לעייפות והפגינו מהירות כיווץ נמוכה יותר בהשוואה לשרירים של עכברי הביקורת.
בנוסף, אובדן הגן IL-15R-alpha גרם לתזוזה של כמות האנרגיה המנוצלת בסיבי השריר המהירים ולעלייה משמעותית בתנגודת לעייפות וליכולת ביצוע העבודה.

החתימה המולקולרית של שרירי העכברים המהונדסים, כללה מספר גבוה יותר של גורמי שיעתוק פעילים, מה שהצביע על יותר סיבי שריר עשירים במיטוכונדריה ועל יכולת העברה טובה יותר של סידן בתעלות השריר – הסידן הוא המניע הכימי של כיווץ השריר. מיטוכונדריה אלו הם מפעלי האנרגיה שבתוך התאים.
מבחינה מורפולוגית השרירים המהירים בעכברים המהונדסים היו בעלי מספר גבוה יותר של סיבי שריר, בעלי שטח קטן יותר של הסיבים ובעלי מספר גדול יותר של גרעינים בכל תא שריר. השינויים במאפיינים הפיזיולוגיים והגדלת התנגודת לעייפות בסיבים המהירים, נותרה עקבית גם במעבר לסיבים האטיים ובעלי התכונות החמצוניות של העכברים המהונדסים.
ממצא נוסף של המחקר הוא השיוך בין הגן שנמצא ובין יכולת הביצוע של ספורטאי עלית בתחום הסבולת. מכאן גם התימוכין לאפשרות שספורטאים אלה הם בעלי יתרון גנטי מוקדם.
על סמך העובדות המצוינות לעיל החוקרים הסיקו שהגן IL-15R-alpha משחק תפקיד חשוב בהגדרת התפקוד של סיבי השריר המהירים.
חשוב מכך, המחקר הראה שסיבי השריר יכולים להיות מתוכנתים מחדש במטרה לתפקד טוב יותר בענפי סבולת ומכאן שהתערבות בגן IL-15R-alpha, יכולה להשפיע על ביצועי ספורט. התערבות כזו, המוגדרת כסימום גנטי, אסורה על פי חוקי הספורט. ממצאי המחקר יוכלו לסייע עתה בידי גורמי האכיפה המנסים לאתר ספורטאים המבצעים שימוש לרעה בטכניקות של הנדסה גנטית. צוות המחקר עובד עתה על פיתוח שיטה לאיתור המשתמשים בהנדסה הגנטית במטרה לשפר את ביצועיהם הספורטיביים.

המחקר הנוכחי יאפשר לתכנת מחדש את תפקוד השרירים על ידי העלאת כמות הגנים, החלבונים והמסלולים המטבוליים כפי שהם באים לידי ביטוי בסיבי שריר איטיים או בעלי תנגודת גבוהה יותר לעייפות, בדומה להתאמה שמושגת בעקבות אימונים אירוביים. ידוע כיום שסוג כזה של התאמה, שבאה בעקבות תהליך האימון, מגנה בפני פגעי ההשמנה, הסוכרת והגיל ועשויה לשפר את מצבם של חולים הסובלים ממחלות כמו ניוון שרירים. ומכאן, אומרים החוקרים, הבנה טובה יותר של המסלולים הגנטיים תעזור להבין את גורמי המחלה ותסייע בפיתוחן של שיטות ריפוי עבור אותם חולים שעד כה לא נמצא מזור למחלתם.

מקור

מולי אפשטיין פיזיולוג, יועץ במרכז לרפואת ספורט ולמחקר ע"ש ריבשטיין במכון וינגייט, מנהל הפורום: "חיים וספורט".



תגובות הוסף תגובה
1.לא הבנתי בדיוקסימבה03/08/11
מדליית ארד לפיטר פלצ'יק בגרנד פרי זאגרב

מדליית זהב לטוהר בוטבול (73 ק"ג) בגרנד פרי זאגרב, קרואטיה

מדליית כסף לשחקן הבדמינטון, מישה זילברמן ב"גביע האתגר" בלאגוס, ניגריה

מדליית זהב לאדיסו גואדיה בריצת 3000 מ' בתוצאה 8:35:04 דקות במשחקים האולימפיים האירופאיים לנוער בבאקו, אזרבייג'אן

קריטריון לטוקיו 2020 ושיא ישראל למירון חירותי ב-50 מ' חופשי בתוצאה 22:01 שניות באליפות העולם בשחייה בדרום קוריאה

שיא ישראל לתומר פרנקל ב-100 מ' פרפר בתוצאה 52.15 שניות באליפות העולם בדרום קוריאה

קריטריון לטוקיו 2020 ושיא ישראל לנבחרת השליחים: גל כהן-גרומי, תומר פרנקל, דניאל תמיר ודניס לוקטב, ב-200*4 מ' חופשי בתוצאה 7:11:99 ד' באליפות העולם בדרום קוריאה

שיא ישראל וקריטריון קבוצתי לטוקיו 2020 לנבחרת השליחים: אנסטסיה גורבנקו, אנדראה מורז, תומר פרנקל ואיתי גולדפדן, ב-100*4 בתוצאה 3:48:06 ד' באליפות העולם בדרום קוריאה

מדליית ארד לאדם מראענה ב-100 מ' גב בתוצאה 56.63 שנ' בפסטיבל האולימפי האירופי לנוער בבאקו, אזרבייג'אן

שיא ישראל וקריטריון לטוקיו 2020 ללונה צ'מטאי סלפטר בריצת 5000 מ' בתוצאה 14:59:02 ד' בליגת היהלום בלונדון

שיא ישראל חדש למירון חירותי (מכבי חיפה) ב-50 מ' פרפר בתוצאה 23.49 שניות באליפות העולם בדרום קוריאה

נבחרת הדקר של ישראל סיימה במקום ה-8 באליפות העולם בסיוף בבודפשט, הונגריה

שיא ישראל וקריטריון לטוקיו 2020 לאנסטסיה גורבנקו (מכבי קריית ביאליק) ב-200 מ' מ.א בתוצאה 2:11:92 דקות באליפות העולם בדרום קוריאה

2019 שנת המפנה של מכון וינגייט, המכון הלאומי למצוינות בספורט: ייבנה בניין התעמלות רב תכליתי ורחב ידיים וייסלל מחלף חדש לכביש החוף