Myostatin, früher bekannt als Wachstumsdifferenzierungsfaktor 8 (GDF 8), begrenzt das Wachstum von Muskelgewebe. Es ist ein Mitglied der TGF-Beta-1-Proteinfamilie.
Es ist ein Protein, das das Wachstum direkt beeinflusst, indem es auf die Muskelfasern wirkt. Daher ist Myostatin auch in den Muskelzellen zu finden.
Wenn die Myostatinmenge zu niedrig ist, entwickeln sich die Muskeln zu stark. Befindet sich hingegen zu viel Myostatin im Körper, ist die Muskelmasse nicht ausreichend. Dies ist der Fall bei Menschen, die an Herzinsuffizienz leiden: Das Herz enthält zu viel Myostatin.
Dieses Protein ist in den quergestreiften Muskelzellen der Skelettmuskulatur vorhanden.
Menschen, denen dieses Protein fehlt, leiden unter einer totalen Muskelhypertrophie, wie z. B. Athleten, die intensives Bodybuilding betreiben, und bei einem Überschuss an Myostatin im Körper kommt es zu einer verlangsamten Muskelentwicklung.
Regelmäßiges Training kann die Konzentration dieses Proteins im Körper, sowohl in der Skelettmuskulatur als auch im Herzen, deutlich senken .
Es wurden mehrere Studien zur natürlichen Regulierung des Muskelwachstums durch das Protein Myostatin durchgeführt, in der Hoffnung, einen Weg zu finden, seine Wirkung zu blockieren, um die Muskelmasse bei Menschen oder Tieren zu erhöhen.
Muskelhypertrophie, die durch Myostatinprobleme verursacht wird, ist auf eine Mutation des GDF8-Gens auf Chromosom 2 zurückzuführen.
Eine Vergrößerung der Muskeln geht nicht notwendigerweise mit einer Zunahme der Muskelkraft einher, die natürlich damit einhergehen sollte. Das mit dem Muskel verbundene Fettgewebe ist im Allgemeinen nicht dick.
Homozygote und heterozygote Träger haben die gleichen Krankheitszeichen, die ausschließlich von der Menge des Myostatins abhängen. Homozygote Träger haben ein doppelt so großes Muskelvolumen wie normal.
Follistatin
Follistatin ist ein Protein. Es trägt zur Regulierung der Wachstumsfaktoren der TGF-Beta-Familie bei und beeinflusst vor allem die Aktivine und Inhibine.
Ihre Aufgabe ist es, Wachstumsfaktoren der TGF-Beta-Familie zu deaktivieren. Wie funktionieren sie? Follistatine verbinden sich mit Wachstumsfaktoren und verhindern so, dass sich diese Proteine erfolgreich mit ihren Rezeptoren verbinden.
Sie sind ganz in der Nähe des Ortes tätig, an dem sie produziert werden. Follastatin verbindet sich mit den Untereinheiten beta a und b dieser Proteine, so dass logischerweise zwei Follastatine erforderlich sind, um ein Aktivin und ein Inhibin zu deaktivieren.
1mg ACVR2B (ACE-031) Peptide
ACE-31 ist ein experimentelles therapeutisches Protein. Seine Aufgabe ist es, Muskeln aufzubauen und die Kraft zu steigern. Es hemmt die Moleküle, die sich mit den Rezeptoren auf der Zelloberfläche verbinden, dem so genannten Aktivin-Typ-IIB-Rezeptor (ActRIIB).
Die Verbindung eines Teils eines menschlichen Antikörpers mit einem Teil des menschlichen ActRIIB-Rezeptors bildet das Protein ACE-031.
Die freie Zirkulation dieses ActRIIB-Proteins eliminiert andere GDF-8-Proteine sowie andere Moleküle aus derselben Familie, die das Muskelwachstum und die Muskelkraft einschränken.
Die TGF-8-Beta-Proteinfamilie löst die Muskelproduktion aus. Es fördert oder hemmt das Muskelwachstum.
In Abwesenheit dieser Moleküle (die dank des ActRIIB-Rezeptors Signale senden) nimmt die Muskelmasse eindrucksvoll zu. Dieses Phänomen wurde bei vielen Arten, insbesondere bei einigen Tieren, beobachtet.
ACE-031 behandelt Skelettmuskeln und begünstigt das Muskelwachstum durch die Hemmung von ActRIIB, das sich mit Proteinen verbindet, die das Muskelwachstum begrenzen.
Wenn ACE-031 mit diesen Proteinen verbunden wird, blockiert es die Interaktion mit den ActRIIB-Rezeptoren und das Muskelwachstum wird nicht reguliert. Daher entwickelt sich der Muskel weiterhin deutlich.
Da ACE-031 verhindert, dass die GDF-8-Proteine (neben anderen) die Regulierung der Muskelmasse beeinflussen, indem sie Informationen an den ActRIIB-Rezeptor weiterleiten, sind seine Auswirkungen auf die Muskelmasse besser als die von Proteinen, die nur GDF-8(Myostatin) hemmen.
Medizinische Studien über Myostatin-Hemmer
1997 wurde an der Universität von Baltimore ein Protein entdeckt, das in Säugetieren (einschließlich des Menschen) synthetisiert wird.
Es blockiert die Proliferation von Muskelzellen und ermöglicht es, das Muskelwachstum zu reparieren oder zu kontrollieren.
Die Ärzteschaft hat schnell Interesse an diesem Produkt gezeigt, um schwache Muskeln oder Kraftdefizite zu behandeln. Die Hemmung der Aktivität dieses Moleküls ermöglicht nämlich die Vermehrung der Muskelzellen.
Es wurden mehrere Methoden entwickelt, um die Aktivität von Myostatin zu hemmen. Ziel dieser Methoden ist es, Myostatin daran zu hindern, sich an seinen Rezeptor (ACVR2b) zu binden, wodurch die Aktivität von Myostatin blockiert und die Muskelmasse erhöht wird.
Eine Methode besteht darin, Myostatin an ein anderes Molekül zu binden, bevor es an seinen eigenen Rezeptor binden kann. Zu diesem Zweck können verschiedene Moleküle verwendet werden. Bei einigen handelt es sich um körpereigene Moleküle, die beim Menschen natürlich vorkommen und dazu beitragen, die Aktivität von Myostatin zu modulieren. Eines dieser Moleküle ist Follistatin. Dieses Protein, das im menschlichen Blut vorkommt, ist ein natürlicher Myostatin-Hemmer.
Myostatin-Propeptid ist ein weiteres körpereigenes Molekül, das die Aktivität von Myostatin hemmt.
Dieses Propeptid – das in der Struktur von unreifem Myostatin (latentes Myostatin) vorhanden ist – wird abgespalten, wenn Myostatin aktiviert wird. Später kehrt es zurück, um sich an aktives Myostatin zu binden und es daran zu hindern, sich mit seinem Rezeptor zu verbinden. Einige Sportler verwenden synthetische Peptide, die mit diesen natürlichen Peptiden identisch sind, um die Wirkung von Myostatin zu hemmen.
Andere körpereigene Moleküle verhindern die Interaktion zwischen Myostatin und seinem Rezeptor. Es gibt auch Anti-Myostatin-Antikörper, die das Myostatin absondern und seine Bindung hemmen. Ein anderes Produkt, bestehend aus einer Myostatin-Bindungsstelle, die mit der des natürlichen Rezeptors identisch ist, gekoppelt mit einem menschlichen Antikörperfragment, bildet einen löslichen Myostatin-Rezeptor, der nicht in der Lage ist, das Signal freizusetzen, das die Muskelzellproliferation blockiert. Forschungslabors haben auch den Teil des Myostatin-Proteins künstlich hergestellt, der an Myostatin-Rezeptoren binden und sie blockieren kann, ohne die intrazellulären Signale auszulösen, die das Muskelwachstum stoppen.
Verwendung beim Doping
Bei Sportlern dient Gendoping, also das Erreichen einer optimalen physiologischen Verfassung, mehreren Zwecken. Die Steigerung der Muskelgröße und -kraft ist eine davon, aber es gibt auch eine direkte Verbesserung der Leistung und eine schnelle und optimale Heilung (im Falle einer Muskelverletzung) oder Erholung, um schnell wieder voll trainieren zu können.
Biologisches Doping erfordert daher den “Angriff” auf drei Hauptpunkte: den Aufbau von mehr Skelettmuskulatur, die Erhöhung der Sauerstoffkapazität des Körpers und schließlich die Maximierung der Energieversorgung.
Dieses Molekül ist für Spitzensportler von großem Interesse, da es von den Skelettmuskelzellen während der Jugend und im Erwachsenenalter auf natürliche Weise ausgeschieden wird. Es wird von dem gleichnamigen Gen auf dem Chromosom 2 kodiert.
Es spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Muskelwachstums. Es stoppt nämlich die Produktion von Muskelgewebe und verhindert so ein übermäßiges Muskelwachstum.
Der Nutzen des Gendopings liegt also in der Hemmung von Myostatin. Für die intravenöse Einnahme wurden mehrere Methoden zur Blockierung (Hemmung) von Myostatin untersucht:
- Stoppen von aktivem Myostatin mit Antikörpern.
- Deaktivierung von Myostatin mit einem synthetischen Propeptid (nicht vom Körper produziert).
- Verstärkung der Funktion natürlicher Myostatin-Inhibitoren wie Follistatin.
- Inaktivierung der an Skelettmuskelzellen gebundenen Myostatin-Rezeptoren.
Diese Inhibitoren ermöglichen es, die Fähigkeit von Myostatin zur Regulierung des Muskelwachstums zu deaktivieren. Wenn diese Funktion deaktiviert ist, können die Muskeln übermäßig wachsen, was sportliche Aktivitäten begünstigt, die eine starke Muskelkraft erfordern , wie Gewichtheben, Bodybuilding oder alle Sportarten, bei denen Kraft und Muskelmasse sehr wichtig sind.
Die meisten Wissenschaftler sind sich einig, dass die Hemmung von Myostatin beim Menschen in naher Zukunft möglich sein wird. Daher arbeiten alle Anti-Doping-Organisationen bereits an der Entwicklung von Tests, die das blockierte Myostatin nachweisen.