Duke University Medical Center Forscher haben die Skelettmuskulatur Änderungen, die sich als Reaktion auf Bewegung und Ausdauer haben, besser definiert die Rolle der vaskulären endothelialen Wachstumsfaktor (VEGF) bei der Schaffung neuer Blut Schiffe, bekannt als Angiogenese, in den Prozess einzubeziehen.
VEGF ist ein Protein bekannt, um das Wachstum von Blutgefäßen durch die Aktivierung zahlreicher Gene, involviert in der Angiogenese.
Die Forscher neue Erkenntnisse könnten einen Fahrplan für die medizinische Ermittler, als sie versuchen zu nutzen VEGF bei der Behandlung von menschlichen Bedingungen zeichnet sich durch Mangel an ausreichender Blutfluss, wie koronare Herzkrankheit oder periphere arterielle Erkrankung.
Mit der Maus als Tier-Modelle, die Forscher fanden heraus, dass Bewegung zunächst stimuliert die Produktion von VEGF, die dann führt zu einem Anstieg der Zahl der Kapillaren innerhalb einer bestimmten Muskel-Faser-Typ, letztlich zu einer anaeroben zu Aerobic Veränderung in der Muskelfasern, die von den genannten Schiffen. Die VEGF-Gen produziert ein Protein, das ist bekannt, dass Trigger Wachstum von Blutgefäßen.
Die Ergebnisse der Herzog-Experimente wurden von Kardiologen Richard Waters, MD, November 8, 2004, an der American Heart Verband der jährlichen wissenschaftlichen Tagungen in New Orleans.
"Es ist bekannt, dass Übung kann die Symptome einer peripheren arteriellen Erkrankungen bei Mensch und es wurde davon ausgegangen, dass Angiogenese eine Rolle gespielt in diesem Verbesserung ", sagte Waters." jedoch, die Angiogenese klinischen Studien auf dem neuesten Stand Nutzung VEGF wurden geringfügig erfolgreiche und weitgehend enttäuschend, so hielten wir es besser wäre, an diesem Punkt, um wieder zu tierexperimentellen Studien in einem Versuch zu einem besseren Verständnis der angiogenen Prozess. "
Das Duke-Team, die ihre Experimente mit einem Maus-Modell der freiwilligen Übung. Dieser experimentelle Ansatz ist wichtig, sie erklärt, weil die meisten Muskel-Skelett-Anpassung Studien nutzen elektrische Stimulation der Muskeln, die sehr viel weniger physiologische und nicht so genau imitieren, was zu erwarten wäre in der menschlichen Wahrnehmung.
Wenn in der Dunkelheit mit einem laufenden Rad, Mäuse wird instinktiv laufen, sagte der Forscher. In der Herzog Experimente, 41 von insgesamt 42 Mäuse "ran" bis zu sieben Meilen pro Nacht. In regelmäßigen Abständen über einen 28-Tage-Frist, die Forscher dann detaillierte Analysen der Kapillar-Wachstum und die spätere Änderungen in der Muskelfaser Art und verglichen diese Ergebnisse zu sesshaft Mäusen.
Mammalian Muskel ist in der Regel aus zwei verschiedenen Glasfaser-Typen - langsam zucken Fasern, die Sauerstoff zu funktionieren, und die Fast-Fasern zucken, die Funktion in der Abwesenheit von Sauerstoff durch den Abbau Glucose. Aufgrund ihrer Notwendigkeit für Sauerstoff, langsam zucken-Fasern haben tendenziell eine höhere Dichte von Kapillaren. "Übung Ausbildung ist wahrscheinlich die am häufigsten verwendeten physiologischen Impulse für die Skelettmuskulatur, aber die Mechanismen Anpassungen der zugrunde liegenden Muskelfasern machen in Reaktion auf die Ausübung ist nicht gut verstanden ", sagte Waters." Was wir haben gezeigt, in unserem Modell ist, dass Erhöhungen der Kapillar-Dichte auftreten, bevor eine wesentliche Änderung aus schnell zu zucken langsam zucken Faser-Typ, und ferner, dass Änderungen in Ebenen des VEGF-Protein auftreten, bevor die erhöhte Kapillar - Dichte. "
"Interessant ist, Kapillar-Wachstum scheint auftreten, bevorzugt unter den Fast-Fasern zucken, und es ist diese Fasern sehr, dass wahrscheinlich ändern zu langsam zucken-Fasern ", sagte Waters." Seit Übung hat das Potenzial, Auswirkungen eine enorme Anzahl von klinischen Bedingungen, therapeutische Manipulationen, die zu ändern die Antwort auf die Ausübung würden von einer detaillierteren Verständnis von dem, was tatsächlich passiert mit Muskel als Folge der Ausübung. "
Die genaue Beziehung zwischen VEGF, Bewegung induzierte Angiogenese, und Muskelfaser Art der Anpassung ist noch nicht klar, und wird der Schwerpunkt der Gruppe ist weiterhin der Forschung. Die Ergebnisse aus der aktuellen Studie sind jedoch die wichtige zeitliche und räumliche Hinweise auf die Anpassungsfähigkeit Prozess.
"Unsere Daten deutet darauf hin, dass Angiogenese ist eine der wichtigsten frühen Schritte in der Skelettmuskulatur Anpassung und Mai werden ein wesentlicher Schritt in der Anpassungsfähigkeit Prozess, "Waters fort." Dieses Verständnis könnte ausschlaggebend sein für die Entwicklung neuer Studien, die sich , die zur Hemmung der angiogenen Reaktion auf die Übung an, um direkt testen Sie die Verbindungen zwischen Angiogenese und Skelettmuskulatur Plastizität. "
Das Research-Team wurde unterstützt durch Zuschüsse aus dem American Heart Association und das US Department of Veterans Affairs.
Andere Mitglieder des Herzogs Team wurden Ping Li, Brian Anhang, MD, und Zhen Yan, Ph.D. Svein Rotevatn, Haukeland Universität Hospital, Bergen, Norwegen, war auch ein Mitglied des Teams.
Kontakt: Richard Merritt
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Duke University Medical Center