Müostatiin: lihaskasvu reguleeriv geen

Müostatiini on valk, mis ütleb lihasrakkudele, millal lõpetada kasvamine — ja selle geeni mutatsioon võib põhjustada erakordselt võimsa lihaste arengu. 1997. aastal avastasid Johns Hopkinsi ülikooli teadlased Mcpherron ja Lee geeni, mida hakkasid mitteametlikult kutsuma “Schwarzeneggeri geeniks”. Sellest ajast on müostatiiniga kulturismis ja spordimeditsiinis pöördumatult aktuaalne teema.

Mis on müostatiin ja kuidas see toimib

GDF-8 kuulub molekulaarselt TGF-β (transforming growth factors beta) perekonda. Teaduslikus keeles nimetatakse seda kasvu ja diferentsiatsiooni faktoriks-8 ehk GDF-8. Lihtsalt öeldes: see valk töötab pidurdajana — kui keha toodab seda liiga palju, jääb lihasmass tagasihoidlikuks; kui geen on muteerunud ja müostatiini toodetakse vähem, kasvavad lihased hüppeliselt.

Esialgu arvati, et müostatiini toodavad ainult skeletilihased. New Meremaa teadlased leidsid aga selle ka südamelihastest. Purdue ülikooli teadlased tuvastasid müostatiini geeni isegi sigade piimanäärmetes. See viitab palju laiemale rollile, kui alguses kahtlustati.

Arvatakse, et müostatiini mängib kõige tähtsamat rolli just sünnieelses lihaste arengus — looteeas. Kuidas täpselt see geen mõjutab lihaste taastumist pärast sündi, on siiani uurimisjärgus. Mis on teada: loomkatsetes ei muutnud toitumise muutmine ega eksogeense kasvuhormooni manustamine müostatiini taset. Geen töötab suuresti iseseisvalt.

Müostatiin loomkatsetes: 30 kuni 300% rohkem lihaseid

Veiste puhul ilmnes tulemus selgelt: loomadel, kelle müostatiini geen oli muteerunud, oli lihasmass 30% suurem kui tavalise geenistruktuuriga isenditelt. Juba see number tekitas teadlaskonnas suurt elevust.

Rottidel olid tulemused veelgi dramaatilisemad. Müostatiini geeni mutatsioon põhjustas rottidel 200–300% suurema lihasmassi. Sellised numbrid ei jäta ükskõikseks — eriti kui mõelda, mida see tähendaks inimeste puhul.

Täna on müostatiini geen avastatud paljudel selgroogsetel: veistel, sigadel, kanadel, kalkunitel ja ka inimestel. Iga uus liik lisab pusletükki sellesse pildisse.

Müostatiini mõju inimestel — mida teadus teab

2004. aastal ilmus Eesti Geenikeskuse kodulehel (www.genomics.ee) artikkel pealkirjaga “Inimesel leiti ‘rammumehe’ geen” — selge kinnitus, et müostatiini geen eksisteerib inimestel ja selle mutatsioonid põhjustavad ebatavaliselt kiiret ning võimsat lihaste arengut.

Konkreetne näide: Saksa poisslaps, kelle ema on sprinterist profisportlane, suutis nelja ja poole aastaselt hoida mõlemas horisontaalselt välja sirutatud käes kolmekilost raskust. Rahvusvaheline teadlaste rühm tuvastas tal mutatsiooni müostatiini geenis. Uuring ilmus ajakirjas New England Journal of Medicine (vol 350, lk 2682).

Johns Hopkinsi teadlane Se-Jin Lee sõnas, et eesmärk on leida viis müostatiini funktsiooni reguleerimiseks — eelkõige selleks, et aeglustada degeneratiivsete lihashaiguste arengut ja pikendada patsientide eluiga. Müostatiiniga ei huvita seega ainult kulturiste: see on laiem meditsiiniline küsimus.

Kulturismi autoriteet Mauro Dipasquale on leidnud, et müostatiini mõistatuse lahendamine võib osutuda revolutsiooniliseks. Dan Duchaine ja Bill Roberts on samuti arvanud: kui müostatiini geeni avaldumist suudetaks inhibeerida, saaksid praegused tippfüüsised kasvada täiesti uuele tasemele.

Huvitav kõrvalfakt: BALCO laboratooriumid on põhjalikult uurinud kulturist Flex Wheelerit. Flexil tuvastati müostatiini geeni äärmiselt haruldane mutatsioon “exon 2” — see tähendab, et tal on võrreldes tavaliste inimestega rohkem lihaskiude.

Kõrget müostatiini taset on täheldatud ka HIV-positiivsetel inimestel. See ei tähenda aga, et GDF-8 üksi põhjustab lihaste hääbumist — seos on keerukam ja vajab veel uurimist.

KKK: müostatiin, treening ja geneetika

Kas treenimisega saab müostatiini taset mõjutada?
Loomkatsed näitavad, et toitumine ega kasvuhormoon ei muuda müostatiini taset. Kuidas täpselt treening inimeste puhul seda geeni mõjutab, on siiani uurimisjärgus.

Mis juhtub, kui müostatiini geen on muteerunud?
Loomadel täheldati 30–300% suuremat lihasmassi sõltuvalt liigist. Inimestel on dokumenteeritud üksikjuhtumeid erakordselt kiire lihaste arenguga, kuid sellised mutatsioonid on väga haruldased.

Kas müostatiini uuringutest võib kasu olla haiguste ravis?
Teadlased loodavad, et müostatiini inhibeerimine võib aidata lihashaiguste, näiteks lihasdüstroofiaga patsiente. Uuringud on käimas, kuid selged ravivõimalused on veel leidmata.

Refereerinud ja tõlkinud Janar Rückenberg. Allikad: Mcpherron & Lee, 1997; New England Journal of Medicine vol 350, lk 2682; www.genomics.ee Eesti Geenikeskus.

Autor: Janar Rückenberg

Allikas: WHO – kehaline aktiivsus.

Allikas: WHO – kehaline aktiivsus.