Teknologi baru mengungkapkan bahwa serabut otot kedutan cepat dan lambat merespons secara berbeda terhadap latihan – ScienceDaily

Teknologi baru mengungkapkan bahwa serabut otot kedutan cepat dan lambat merespons secara berbeda terhadap latihan – ScienceDaily


Berolahraga secara teratur adalah salah satu pertahanan terbaik melawan penyakit metabolik, seperti obesitas dan diabetes – tetapi mengapa? Ini adalah pertanyaan yang masih berjuang untuk dijawab oleh para ilmuwan. Saat berolahraga mengubah perilaku molekuler otot, belum dipahami dengan baik bagaimana perubahan molekuler ini meningkatkan kesehatan metabolik.

Para ilmuwan di Universitas Kopenhagen kini telah mengembangkan teknologi baru yang memungkinkan para peneliti mempelajari biologi otot pada tingkat yang lebih rinci – dan mudah-mudahan menemukan beberapa jawaban baru. Mereka mengekstraksi serat otot kedutan ‘cepat’ dan ‘lambat’ dari sampel otot kering yang diambil sebelum dan setelah 12 minggu pelatihan olahraga bersepeda. Analisis komprehensif mereka terhadap ekspresi protein serat memberikan bukti baru bahwa jenis serat merespons latihan olahraga secara berbeda.

Penelitian yang dipublikasikan di Komunikasi Alam, juga mendemonstrasikan potensi sampel beku-kering yang belum dimanfaatkan yang terletak di freezer di seluruh dunia.

“Gangguan metabolisme dan beberapa penyakit otot diketahui memengaruhi atau menyisihkan jenis serat tertentu, oleh karena itu penyelidikan terperinci tentang jenis serat tertentu sangat penting. Studi sebelumnya yang melibatkan analisis protein skala besar dari serat otot memerlukan isolasi serat otot tunggal dari biopsi otot yang baru diperoleh. Karena isolasi serat otot memakan waktu, pendekatan ini memiliki keterbatasan yang melekat. Metode kami memungkinkan analisis serat otot dari biopsi otot yang sudah dikumpulkan serta membuka cara baru untuk penelitian di masa mendatang, “kata Associate Professor Atul Deshmukh dari Novo Nordisk Foundation Center untuk Riset Metabolik Dasar (CBMR) di Universitas Kopenhagen.

Sampel otot yang berantakan dan membingungkan

Otot rangka mengandung serat kecil yang dapat dikategorikan sebagai kedutan cepat atau lambat. Sederhananya, serat kedutan cepat menciptakan energi ledakan tetapi cepat lelah, sedangkan serat kedutan lambat kurang energik tetapi memiliki daya tahan lebih. Kebanyakan orang memiliki jumlah kedua jenis otot yang genap, tetapi rasionya dapat sangat bervariasi antar orang. Ini berarti bahwa olahraga dapat memberi manfaat berbeda bagi orang-orang, bergantung pada rasio ini.

Dalam sebuah otot, ribuan serat disatukan oleh jaringan ikat dan diselingi dengan berbagai jenis sel dengan fungsi pendukung. Karena semua jenis sel yang berbeda ini, para ilmuwan dapat kesulitan untuk menafsirkan hasil dari sampel seluruh otot, dan menghubungkan perubahan yang diamati dengan jenis sel tertentu.

Memahami potensi mempelajari serat individu, Atul Deshmukh bekerja sama dengan Profesor Matthias Mann dari Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research, dan Wojtaszewski Group dari Department of Nutrition, Exercise and Sports, keduanya di University of Copenhagen.

Mengasah serat otot

Mereka merekrut individu yang sehat selama 12 minggu pelatihan latihan ketahanan dan mengumpulkan sampel otot sebelum dan sesudah latihan, yang kemudian dikeringkan dengan pembekuan. Mereka kemudian mengekstraksi serat otot kedutan cepat dan lambat dari sampel dan melakukan proteomik berbasis spektometri massa resolusi tinggi – alat yang memungkinkan para ilmuwan mengukur ribuan protein secara bersamaan dalam sampel yang berbeda.

Mereka mengidentifikasi lebih dari 4.000 protein berbeda dalam sampel, dan menemukan bahwa latihan olahraga mengubah ekspresi ratusan protein berbeda baik dalam jenis serat kedutan cepat maupun lambat. Yang penting, mereka menemukan perbedaan pada ekspresi protein dari dua jenis serat setelah latihan, yang menunjukkan bahwa otot kedutan yang cepat dan lambat merespons secara berbeda.

“Metode kami dapat diskalakan untuk analisis throughput tinggi dari ratusan serat otot individu dari satu biopsi. Menggabungkan pendekatan ini dengan spektrometer massa sensitivitas tinggi modern dapat membantu memahami heterogenitas jenis serat pada otot rangka yang sehat dan sakit,” kata Associate Profesor Atul Deshmukh dari Novo Nordisk Foundation Center for Basic Metabolic Research (CBMR) di University of Copenhagen.

Obat yang tidak sengaja menargetkan jantung

Secara massa, otot rangka adalah organ terbesar di tubuh dan bahkan perubahan kecil pun dapat berdampak besar pada metabolisme tubuh secara keseluruhan. Oleh karena itu, otot rangka merupakan jaringan target farmakologis yang menarik dengan potensi besar dalam pengobatan penyakit metabolik. Salah satu tantangannya adalah menghindari efek samping pada otot jantung, misalnya, yang terdiri dari serat khusus dengan beberapa kesamaan dengan kedutan lambat pada serat otot rangka.

“Dengan demikian, penyimpanan protein khusus jenis serat kami adalah langkah pertama menuju identifikasi protein otot rangka yang spesifik untuk serat berkedut cepat, memungkinkan penargetan dan pengiriman obat ke jenis serat khusus ini dan berpotensi menghindari efek samping di jantung,” kata Profesor Jørgen Wojtaszewski dari Departemen Nutrisi, Latihan dan Olahraga di Universitas Kopenhagen.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Result SGP

Author Image
adminProzen