Биогенез рибосом может усиливать гипертрофию мышечных волокон в ответ на силовые тренировки и необходим для роста миотрубок в условиях in vitro

Силовые тренировки — наиболее эффективный способ увеличить массу скелетных мышц у пожилых людей, однако выраженность вызванного ими мышечного роста значительно различается у разных людей. Недавние данные нашей лаборатории и других исследовательских групп указывают на возможную роль биогенеза рибосом в регуляции гипертрофии, вызванной силовыми тренировками. Мы предположили, что выраженность гипертрофии хотя бы отчасти зависит от объёма биогенеза рибосом в ответ на тренировочную нагрузку. Для проверки этой гипотезы 42 пожилых участника в течение 4 недель выполняли силовые тренировки, направленные на гипертрофию разгибателей коленного сустава (например, по 2 подхода приседаний, жима ногами и разгибания голени с нагрузкой 10–12 ПМ, 3 раза в неделю). До и после тренировочного цикла брали биоптаты латеральной широкой мышцы бедра. Ретроспективный кластерный анализ методом k-средних выявил выраженные различия в гипертрофии мышечных волокон II типа. Размер волокон II типа уменьшился на 7% у участников без ответа на тренировки (Non; n = 17), увеличился на 22% у умеренно ответивших (Mod; n = 19) и на 83% у выраженно ответивших (Xtr; n = 6). Общее содержание РНК в мышце увеличилось только в группах Mod (+9%, P < 0,08) и Xtr (+26%, P < 0,01); содержание рРНК (+40%, P < 0,05) и число миоядер на одно волокно II типа (+32%, P < 0,01) увеличились только в группе Xtr. Кроме того, в группах Mod и Xtr уровень белка c-Myc повысился сильнее, чем в группе Non (примерно на 350 и 250% против 50% соответственно, P < 0,05). В экспериментах in vitro гипертрофия миотрубок человека, вызванная факторами роста, полностью прекращалась при подавлении синтеза рРНК специфическим ингибитором РНК-полимеразы I CX-5461. В целом полученные данные указывают на то, что биогенез рибосом — ключевой процесс, регулирующий выраженность гипертрофии мышечных волокон в ответ на силовые тренировки у пожилых людей.