Muskelproteinnedbrytning hos eldre

Med økende alder er reduksjonen i muskelstyrke større en tapet av muskelmasse skulle tilsi. Reduksjonen i spesifikk styrke (muskelstyrke/muskelareal) er spesielt tydelig hos eldre personer med lavt funksjonsnivå, men underliggende årsaker er i liten grad kartlagt.

Tid:

Sted: Norges idrettshøgskole

Formell tittel

Hvilken rolle spiller regulering av muskelproteinnedbrytning for bevaring av muskelmasse og muskelkvalitet hos eldre?

Formål

I motsetning til aldring, resulterer styrketrening i økt spesifikk styrke, selv hos eldre med lavt fysisk funksjonsnivå. Man vet likevel lite om det relative bidraget fra eventuelle endringer i aktiveringsgrad (i hvor stor grad nervesystemet greier å aktivere muskulaturen) og muskelkvalitet (hvor mye kraft som kan utvikles per enhet muskel). Det er også usikkert hvorvidt endringer i muskelcellens nedbrytningssystemer er involvert. Indikasjoner på sistnevnte har man blant annet sett i dyrestudier, der en prosess kalt autofagi ikke ser ut til å fungere optimalt. Autofagi bryter ned dysfunksjonelle proteiner, mitokondrier og fettdråper. Et velfungerende autofagisystem er essensielt for at muskelcellen skal fungere optimalt, og man kan derfor spekulere i at noe av reduksjonen i muskelkvalitet med aldring er relatert forstyrrelser her. I dyrestudier har man imidlertid sett at trening øker autofagiaktiviteten, men hvorvidt det samme er tilfellet hos mennesker er uvisst.

I dette prosjektet skal vi undersøke om autofagi påvirkes av aldring hos mennesker, og om eventuelle endringer i disse systemene er mer fremtredende hos eldre personer med lavt fysisk funksjonsnivå. Vi vil også undersøke sammenhengen mellom muskelproteinnedbrytning og spesifikk styrke. Kan den aldersrelaterte nedgangen i spesifikk styrke til dels tilskrives problemer med nedbrytning av «ikke-funksjonelle» proteiner og organeller?

I tillegg skal vi undersøke hvordan nedbrytningssystemene påvirkes akutt etter en styrketreningsøkt, samt ved styrketrening over tid hos en gruppe eldre med lavt funksjonsnivå. I treningsstudien vil vi også undersøke hvordan andre faktorer relatert til spesifikk styrke påvirkes av styrketrening hos denne gruppen.

Prosjektbeskrivelse

Prosjektet vil blant annet benytte resultater fra to studier som allerede er gjennomført ved Seksjon for fysisk prestasjonsevne. I disse studiene har man tatt muskelbiopsier fra den ytre lårmuskelen (vastus lateralis) hos aktive yngre (20-30 år) og eldre personer (75 år). Muskelbiopsiene fra disse personene vil sammenlignes med biopsier fra personer som er enda eldre (85 år), og som har lavt fysisk funksjonsnivå. Deltakerne med lavt fysisk funksjonsnivå skal i tillegg gjennomføre en 10-ukers intervensjon med tung styrketrening. Her skal vi måle ulike variabler relatert til spesifikk styrke (aktiveringsgrad, muskeltetthet, fettinfiltrering og muskelfiberfunksjon). I tillegg vil biopsiene benyttes til å måle hvordan trening påvirker autofagi og andre cellulære nedbrytningssystemer.

Resultat

I tverrsnittsstudien fant vi forskjeller i autofagi, samt indikasjoner på høyere cellulært stress hos eldre med lavt funksjonsnivå sammenlignet med yngre. Spesifikk styrke var også lavest hos gruppen med lavest funksjonsnivå, og blant de eldre deltakerne fant vi korrelasjoner mellom autofagimarkører og spesifikk styrke. Disse funnene støtter en potensiell sammenheng mellom forstyrrelser i nedbrytningsstystemer og redusert muskelkvalitet. Det ser likevel ut til at muskelmassen er den viktigste faktoren for muskelstyrke og funksjon, selv hos denne gruppen. På nåværende tidspunkt er det for tidlig å konkludere med at styrketrening ikke påvirker autofagi og cellulært stress hos eldre, og det er mulig at en høyere treningsfrekvens, eventuelt en lengre treningsperiode er nødvendig for å påvirke disse systemene i større grad.