myokines

Οι μυοκίνες είναι κυτοκίνες που συντίθενται και απελευθερώνονται από τα μυοκύτταρα κατά τη διάρκεια των μυϊκών συσπάσεων. Εμπλέκονται στην αυτοκρινή ρύθμιση του μεταβολισμού στους μυς καθώς και στην παρακρινική/ενδοκρινική ρύθμιση άλλων ιστών και οργάνων, συμπεριλαμβανομένου του λιπώδους ιστού, του ήπατος και του εγκεφάλου μέσω των υποδοχέων τους. Μέχρι σήμερα, η ανάλυση εκκριμάτων του μέσου καλλιέργειας ανθρώπινων μυοκυττάρων έχει αποκαλύψει περισσότερες από 600 μυοκίνες [1]. 

Τα οστά και οι σκελετικοί μύες είναι ενσωματωμένα όργανα και η σύζευξή τους έχει θεωρηθεί κυρίως μηχανική, όπου το οστό χρησιμεύει ως σημείο προσκόλλησης στους μυς, ενώ ο μυς ασκεί φορτίο στα οστά και ρυθμίζει τον μεταβολισμό των οστών. 

Ωστόσο, ο σκελετικός μυς μπορεί να επηρεάσει την ομοιόσταση των οστών και με μη μηχανικό τρόπο, δηλαδή μέσω της ενδοκρινικής του δραστηριότητας. Καθώς αναγνωρίζεται ως ενδοκρινικό όργανο ο ίδιος, ο σκελετικός μυς εκκρίνει μια ομάδα κυτοκινών και πρωτεϊνών που ονομάζονται μυοκίνες, που συντίθενται και εκκρίνονται από τα μυοκύτταρα ως απόκριση στη μυϊκή σύσπαση. 

Οι μυοκίνες ασκούν μια αυτοκρινή λειτουργία στη ρύθμιση του μεταβολισμού των μυών, καθώς και μια παρακρινή/ενδοκρινική ρυθμιστική λειτουργία σε απομακρυσμένα όργανα και ιστούς, όπως τα οστά, ο λιπώδης ιστός, ο εγκέφαλος και το ήπαρ. Η σωματική δραστηριότητα είναι το κύριο φυσιολογικό ερέθισμα για τον οστικό αναβολισμό (και/ή τον καταβολισμό) μέσω της παραγωγής και έκκρισης μυοκινών, όπως IL-6, ιρισίνη, IGF-1, FGF2, εκτός από την άμεση επίδραση της φόρτισης. 

Είναι σημαντικό ότι η μυοκίνη που προκαλείται από την άσκηση μπορεί να ασκήσει αντιφλεγμονώδη δράση που είναι ικανή να εξουδετερώσει όχι μόνο την οξεία φλεγμονή λόγω μόλυνσης, αλλά και μια κατάσταση χρόνιας φλεγμονής χαμηλού βαθμού που προκαλείται ως συνέπεια σωματικής αδράνειας, γήρανσης ή μεταβολικών διαταραχών (π.χ. , παχυσαρκία, σακχαρώδης διαβήτης τύπου 2)[2].  

Οι ενδοκρινικοί μηχανισμοί έχουν συσχετιστεί σε μεγάλο βαθμό με τον μεταβολικό έλεγχο και τη διασταυρούμενη ομιλία (crosstalk) στους ιστούς στα θηλαστικά. Κλασικά, οι μυοκίνες περιλαμβάνουν μια κατηγορία πρωτεϊνών σηματοδότησης που απελευθερώνονται στην κυκλοφορία του αίματος από τους σκελετικούς μυς, οι οποίες μεσολαβούν στις φυσιολογικές και μεταβολικές αποκρίσεις σε αρκετούς ιστούς, συμπεριλαμβανομένου του εγκεφάλου. 

Πρόσφατα συναρπαστικά στοιχεία υποδηλώνουν ότι οι μυοκίνες (π.χ. καθεψίνη Β, FNDC5/ιρισίνη, ιντερλευκίνη-6) δρουν στον έλεγχο των εγκεφαλικών λειτουργιών, συμπεριλαμβανομένης της μάθησης, της μνήμης και της διάθεσης, και μπορεί να μεσολαβούν στις ευεργετικές δράσεις της σωματικής άσκησης στον εγκέφαλο. Ωστόσο, οι περίπλοκοι μηχανισμοί που συνδέουν τα περιφερειακά απελευθερωμένα μόρια με τη λειτουργία του εγκεφάλου δεν είναι πλήρως κατανοητοί. 

Τα συσσωρευμένα ευρήματα δείχνουν περαιτέρω ότι η εξασθενημένη ομοιόσταση των σκελετικών μυών επηρεάζει τον μεταβολισμό και τη φυσιολογία του εγκεφάλου. Tα μυϊκά σήματα είναι απαραίτητα για τη φυσιολογία του εγκεφάλου και συζητoύνται  προοπτικές για το πώς αυτά τα σήματα ποικίλλουν ανάλογα με την άσκηση ή τις μυϊκές ασθένειες. 

Η κατανόηση των πολύπλοκων αλληλεπιδράσεων μεταξύ των σκελετικών μυών και του εγκεφάλου μπορεί να οδηγήσει σε πιο αποτελεσματικές θεραπευτικές στρατηγικές για την επέκταση της διάρκειας της υγείας και την πρόληψη της εγκεφαλικής νόσου [3].  

Σαρκοπενία είναι η απώλεια της σκελετικής μυϊκής μάζας και λειτουργίας με την προχωρημένη ηλικία. Περιλαμβάνει, τόσο σύνθετους γενετικούς, όσο και τροποποιήσιμους παράγοντες κινδύνου, όπως η έλλειψη άσκησης, ο υποσιτισμός και η μειωμένη νευρολογική ορμή. 

Η γνωστική έκπτωση αναφέρεται σε  μειωμένη νοητική και/ή διανοητική λειτουργία. Η συστολή των σκελετικών μυών είναι μια κύρια πηγή νευροτροφικών παραγόντων, συμπεριλαμβανομένου του νευροτροφικού παράγοντα που προέρχεται από τον εγκέφαλο, ο οποίος ρυθμίζει τις συνάψεις στον εγκέφαλο. 

Επιπλέον, η δραστηριότητα των σκελετικών μυών έχει σημαντικές ανοσολογικές και οξειδοαναγωγικές επιδράσεις που τροποποιούν τη λειτουργία του εγκεφάλου και μειώνουν τον μυϊκό καταβολισμό. Ο εντοπισμός κοινών παραγόντων κινδύνου και υποκείμενων μηχανισμών για τη σαρκοπενία και τη γνωστική λειτουργία μπορεί να επιτρέψει την ανάπτυξη στοχευμένων παρεμβάσεων που επιβραδύνουν ή αναστρέφουν τη σαρκοπενία και επίσης ορισμένες μορφές γνωστικής έκπτωσης. 

Ωστόσο, Οι δεσμοί μεταξύ της γνωστικής λειτουργίας και των σκελετικών μυών δεν έχουν αποσαφηνιστεί πλήρως.  Η βιβλιογραφία προτείνει ότι η σαρκοπενία και η γνωστική έκπτωση μοιράζονται παθοφυσιολογικές οδούς. 

Η γήρανση παίζει ρόλο τόσο στην επιδείνωση των σκελετικών μυών όσο και στη γνωστική έκπτωση. Επιπλέον, οι παράγοντες κινδύνου του τρόπου ζωής, όπως η σωματική αδράνεια, η κακή διατροφή και το κάπνισμα, είναι κοινοί και στις δύο διαταραχές, επομένως ο πιθανός ρόλος τους στη σχέση μυός-εγκεφάλου απαιτεί διερεύνηση[4].