Foto: Scanpix. Montage: Anders Nord SVT VetenskapVisa alla (2)
Visa alla (2)

Proteinet som ger muskler

Uppdaterad
Publicerad

Ett forskarlag med bland annat svenska forskare har hittat ett nytt protein som reglerar musklernas storlek och styrka. Nivåerna av den här molekylen i muskeln ökar vid styrketräning, visar en ny studie.

Forskarna hittade proteinet, som nu kallas PGC-1alpha4, när de skulle undersöka funktionen hos en annan molekyl (PGC-1alpha) som är viktig när musklerna ska anpassa sig till uthållighetsövningar, typ löpning.

– Under den studien upptäckte vi att det faktiskt finns flera olika varianter av proteinet PGC-1alpha. Ett av dem, som vi kallar PGC-1alpha4, tycks specifikt göra muskler större och starkare, säger Jorge Ruas, på Institutionen för fysiologi och farmakologi vid Karolinska Institutet, som leder den svenska forskargruppen.

Kan bota många sjukdomar

Det finns ett stort vetenskapligt intresse att försöka förstå hur olika träningsformer förändrar eller anpassar musklerna. Inte minst eftersom fysisk träning och motion kan hjälpa till att förebygga och bota många sjukdomar.

– Vi vet att det finns många viktiga lärdomar att dra. Vi kände redan till en del av de faktorer som styr musklernas storlek, men den här molekylen tycks samordnat kontrollera detta nätverk av faktorer som leder till, inte bara större, utan också friskare och mer funktionella, starkare, muskler säger Jorge Ruas.

Gjorde studien på möss

Att förlora muskelmassa eller muskelfunktion är ett allvarligt problem som kan ske av många olika anledningar. Till exempel om man av någon anledning inte kan röra på kroppen under lång tid, muskelförtvining till följd av cancer (så kallad kakexi), olika former av muskelatrofi (när muskeln inte används eller inte får tillräckligt med näring) och förlust av muskelmassa som följer med åldern (kallad sarcopeni).

– Det här är fortfarande grundforskning. Men eftersom proteinet även finns hos människa öppnar fynden för en rad spännande möjligheter, säger Jorge Ruas.

Musklerna blev 60 procent större

Forskarna visar i studien att om man kan upprätthålla höga nivåer av den här molekylen i mössens muskler så får de större muskler, de blir starkare och presterar bättre under träning. I den benmuskel hos mössen som fick proteinet blev muskelfibrerna ungefär 60 procent större, jämfört med den andra benmuskeln som inte fått PGC-1α4.

Men viktigast av allt – proteinet gjorde att mössen inte drabbades av olika former av muskelatrofi, inklusive en sorts förlust av muskelmassa till följd av cancer. Möss som fick PGC-1α4 förlorade bara tio procent av muskelmassan, jämfört med ungefär 30 procent hos obehandlade cancersjuka möss.

De cancersjuka mössen som behandlades med proteinet var alltså både starkare och mer aktiva. Och möss med PGC-1α4 i alla skelettmuskler visade sig vara både starkare och smalare – även utan någon träning alls.

För tankarna till steroider

Det är än så länge för tidigt att säga om det här proteinet går att använda för att bli större och starkare utan att man egentligen är i akut behov av det, menar Jorge Ruas.

– Den här studien öppnar för många frågor och det där är självklart en av dem. Men det är mycket arbete kvar innan vi förstår alla biologiska följder som förknippas med förhöjda PGC-1alpha4-nivåer. Ur vårt perspektiv är vi verkligen glada över möjligheten att använda den här kunskapen för att hjälpa patienter med muskelförtvining eller sjukdomar som muskelatrofi. Och det är i första hand det vi undersöker närmare nu.

Forskarna undersökte också mekanismerna bakom dessa muskelförändringar. I samband med motståndsträning, där man till exempel lyfter tyngder, höjs nivåerna av PGC-1α4 i muskeln, som i sin tur sätter igång en biokemisk process som gör att musklerna blir större och starkare. Bland annat kontrollerar PGC-1α4 aktiviteten av två molekylära signalvägar som man sedan tidigare känner till är involverade i muskeltillväxt. En ökning av PGC-1α4-nivåerna till följd av styrketräning ökar också aktiviteten hos ett protein som kalls IGF1 (insulin-like growth factor 1), som underlättar muskeltillväxt. Samtidigt undertrycker PGC-1α4 ett annat protein, kallat myostatin, som normalt hämmar musklernas tillväxt.

Jorge Ruas är tidigare verksam på Dana-Farber Cancer Institute och Harvard Medical School i USA, där studien genomfördes under ledning av professor Bruce Spiegelman. Utöver forskare vid Karolinska Institutet och Dana-Faber Cancer Institute/Harvard Medical School, har även forskare vid University of Colorado, University of Virginia och Mayo Clinic, samtliga i USA, deltagit i studien.

Upptäckten presenteras i vetenskapstidskriften Cell i dag

Lokal. Lättanvänd. Opartisk. Ladda ner appen nu!

Hämta SVT Nyheter i App StoreLadda ned SVT Nyheter på Google Play

Så arbetar vi

SVT:s nyheter ska stå för saklighet och opartiskhet. Det vi publicerar ska vara sant och relevant. Vid akuta nyhetslägen kan det vara svårt att få alla fakta bekräftade, då ska vi berätta vad vi vet – och inte vet. Läs mer