Opiekunka mięśni: fosfatydyloseryna

Opiekunka mięśni: fosfatydyloseryna

Fosfatydyloseryna jest składnikiem pokarmowym z grupy fosfolipidów, czyli takich tłuszczów, w których jedna z cząsteczek kwasu tłuszczowego zostaje zastąpiona cząsteczką kwasu fosforowego. Taki tłuszcz z zamienionym kwasem nazywany jest kwasem fosfatydowym. Kwas fosfatydowy rzadko występuje w pokarmach solo, częściej zaś w postaci związanej z jeszcze innymi molekułami, tak jak np. z aminokwasem – seryną, tworząc właśnie fosfatydyloserynę. Ponieważ fosfatydyloseryna jest związkiem niezwykle ważnym dla pracy naszego mózgu, dlatego jej suplementy znane są najlepiej jako środki aktywujące i regeneruje neurony, wspomagające procesy pamięciowe, koncentrację i zdolność uczenia się oraz wpływające korzystnie na nastrój. Jednakże sportowcy oraz amatorzy rekreacji ruchowej powinni mieć świadomość, że fosfatydyloseryna to jednocześnie jedna z najważniejszych molekuł dla naszej tkanki mięśniowej.

W relacji z hormonami

Zapewne każdy Czytelnik tego artykułu wie, że stan naszej muskulatury wyznaczany jest przez przeciwstawnie działające hormony anaboliczne i kataboliczne, gdzie pierwsze, gromadząc białka we włóknach mięśniowych, dbają o siłę i masę mięśni, podczas gdy drugie im w tym przeszkadzają. Najlepiej znana para takich antagonistów to anaboliczny testosteron i kataboliczny kortyzol, gdzie od stosunku poziomu pierwszego do drugiego hormonu uzależnione są w dużej mierze siła i masa mięśni. Relacje zachodzące pomiędzy fosfatydyloseryną a kortyzolem badano już w latach 90. ubiegłego stulecia. Wtedy to m.in. dowiedziono, że intensywny wysiłek fizyczny prowadzi do wysokiego wzrostu poziomu kortyzolu we krwi, który to efekt może być tłumiony na skutek podania fosfatydyloseryny przed treningiem (Monteleone, 1990). Zaobserwowano również, że przyjmowanie fosfatydyloseryny podczas 2-tygodniowego programu treningów siłowych prowadzi do ponad 35-procentowego, potreningowego spadku poziomu kortyzolu, który to efekt nie pojawia się w przypadku stosowania placebo (Fahey, 1998).

W innym eksperymencie podawano ochotnikom przez 3 tygodnie fosfatydyloserynę lub placebo, a następnie poddano ich piętnastominutowemu, kontrolowanemu laboratoryjnie testowi stresu socjalnego. A tutaj poziom kortyzolu, mierzony we krwi po 60. minutach od ustąpienia bodźca stresującego, okazał się 4-krotnie niższy w grupie fosfatydyloseryny,  w porównaniu z grupą placebo (Hellhammer, 2004). Natomiast u ochotników, którym podawano przez 10 dni fosfatydyloserynę, odnotowano 35-procentowy spadek poziomu kortyzolu, 37-procentowy wzrost poziomu testosteronu oraz 184-procentową poprawę stosunku testosteronu do kortyzolu po treningu, w porównaniu z ochotnikami otrzymującymi w tym samym czasie placebo (Starks, 2008).

Niemniej ważnym, a nawet ważniejszym od testosteronu w kontekście rozwoju siły i masy mięśni, hormonem anabolicznym jest insulinopodobny czynnik wzrostu typu 1 (IGF-1). A tutaj okazuje się, że podawanie fosfatydyloseryny stymuluje produkcję IGF-1 w mózgu, hamując tym sposobem proces starzenia się ośrodkowego układu nerwowego (Wang, 2012). Ten efekt każe jednak podejrzewać, że fosfatydyloseryna może wpływać podobnie stymulująco na produkcję IGF-1 w tkance mięśniowej. IGF-1 wpływa pozytywnie na hipertrofię mięśni, wiążąc się ze swoimi receptorami w błonie komórek i uruchamiając tym sposobem szlak sygnalizacyjny, wiodący poprzez enzym nazywany kinazą mTOR, pobudzający proces produkcji (anabolizmu) białek w komórkach mięśniowych. Badania natomiast pokazały, że fosfatydyloseryna jest czynnikiem wspomagającym aktywację mTOR na skutek oddziaływania na komórki IGF-1 (Huang, 2011). Wykazano również, że wpływ IGF-1 na komórki mięśniowe wiąże się z przemieszczeniem fosfatydyloseryny z zewnętrznej do wewnętrznej warstwy błony komórkowej, czyli że substancja ta jest niezbędna do hipertroficznej aktywności tego hormonu względem tkanki mięśniowej (Rauch, 2005).

Źródło kwasu fosfatydowego

Pamiętamy, że fosfatydyloseryna jest związkiem kwasu fosfatydowego z aminokwasem – seryną, może być więc dla organizmu źródłem molekuł tego kwasu. A może to być z kolei o tyle istotne dla stanu naszej muskulatury, że kwas fosfatydowy jest  jedną z najważniejszych molekuł zaangażowanych w proces hipertrofii mięśni będący efektem przeciążeń mechanicznych, czyli treningów siłowych. Okazuje się bowiem, że na skutek stymulacji mechanicznej dochodzi do uwalniania ze zgromadzonych w sarkolemie (błonie komórkowej włókien mięśniowych) fosfolipidów (m.in. fosfatydyloseryny) kwasu fosfatydowego, którego cząsteczki przenikają w głąb włókna mięśniowego, gdzie aktywują znaną nam już kinazę mTOR (Hornberger, 2006; You, 2014). Tak więc stymulacja kinazy mTOR odbywa się tutaj w sposób niezależny od IGF-1, jak również niezależny od składników pokarmowych, takich jak np. aminokwasy, które również niezależnie aktywują ten enzym.

I to zapewne właśnie z uwagi na wyżej przedstawione fakty, dodatek do podłoża hodowanych poza organizmem komórek mięśniowych fosfatydyloseryny zwiększał o 558% aktywność kinazy mTOR, natomiast dodatek kwasu fosfatydowego – w przedziale od 221 do 658%, w porównaniu z kulturą komórek kontrolnych (Joy, 2014).

Podobnie jak w przypadku pary testosteron-kortyzol, antagonistycznym partnerem IGF-1 jest hormon nazywany miostatyną. Miostatyna przeszkadza w budowaniu mięśni w ten sposób, że hamuje aktywację kinazy mTOR, czyli działa w tym punkcie przeciwstawnie do IGF-1. A tutaj okazuje się, że – aby ograniczyć aktywność mTOR – miostatyna hamuje produkcję kwasu fosfatydowego (Miao, 2015). Kiedy więc naukowcy, poprzez dokonaną na myszach manipulację genetyczną, ograniczyli negatywny wpływ miostatyny na produkcję kwasu fosfatydowego, masa mięśniowa gryzoni wzrosła średnio o 66.5%, w stosunku do grupy zwierząt kontrolnych (Miao, 2015).

Powyższe dane zachęciły naukowców do przetestowania kwasu fosfatydowego jako suplementu wspomagającego rozwój siły i masy mięśni u trenujących siłowo sportowców. Kiedy więc podawano np. kwas fosfatydowy ochotnikom w trakcie 8-tygodniowego programu treningu siłowego, masa (mierzona beztłuszczową wagą ciała) i siła (mierzona ciężarem uniesionym w przysiadzie i wyciśniętym na ławie) ich mięśni wzrosły odpowiednio, w odniesieniu do grupy przyjmującej placebo, o 26 i 53% (Williams, 2012). W kolejnym podobnym badaniu, w którym również wspomagano ochotników z użyciem kwasu fosfatydowego w trakcie 8-tygodniowego programu treningu siłowego, masa ich mięśni mierzona przekrojem poprzecznym włókien mięśniowych i beztłuszczową wagą ciała była większa w porównaniu z grupą placebo, odpowiednio, o 8 i 2.3%, podczas gdy siła (mierzona wyciskaniem nogami i na ławce prostej) – o 8.7%, a mierzona odpowiednim testem moc szczytowa mięśni – większa o 3.2% (Joy, 2014).

W procesie miogenezy

Powyżej poznaliśmy pierwszy z dwóch procesów rządzących hipertrofią mięśni – anabolizm – polegający na gromadzeniu białek we włóknach mięśniowych. Natomiast drugi proces, nazywany miogenezą, uzależniony jest od aktywności macierzystych komórek mięśniowych, nazywanych komórkami satelitarnymi. W odpowiedzi na przeciążenie mechaniczne, komórki te mnożą się i zlewają za sobą, albo wytwarzając dodatkowe włókna mięśniowe, albo ulegając fuzji z regenerującymi się włókami już wcześniej istniejącymi. W tej drugiej sytuacji – komórki macierzyste zaopatrują wzrastające włókna mięśniowe w dodatkowe, sterujące gospodarką energetyczną mitochondria oraz sterujące procesem anabolizmu białek jądra komórkowe. Dodatkowe włókna mięśniowe powiększają masę i siłę mięśni, wiadomo! Natomiast dzięki dodatkowym jądrom włókna mięśniowe mogą zintensyfikować procesy anaboliczne, co zwiększa zawartość białek kurczliwych w ich wnętrzu i znowu przyczynia się do wzrostu masy i siły mięśni.

I tutaj należy podkreślić, że sprawność miogenezy jest całkowicie uzależniona od zasobu fosfatydyloseryny i że bez jej udziału proces ten w ogóle nie może przebiegać!

Chodzi bowiem o to, że błony komórkowe tworzone są w przewadze przez fosfolipidy, w tym oczywiście przez fosfatydyloserynę, gromadzącą się głównie po wewnętrznej stronie błony. Jednakże już na początku obecnego wieku zaobserwowano, że w trakcie przebiegu procesu miogenezy fosfatydyloseryna przenika do warstwy zewnętrznej, pokrywając wybrane miejsca powierzchni błony i warunkując fuzję komórek satelitarnych (van den Eijnde, 2001). Kiedy więc naukowcy dodali fosfatydyloserynę do podłoża hodowanych poza organizmem, macierzystych komórek mięśniowych w fazie miogenezy, komórki te wytwarzały miotuby (zaczątki włókien mięśniowych) o 40% grubsze i o 150% zasobniejsze w jądra, w porównaniu z komórkami kultury kontrolnej (Jeong, 2011). Kiedy natomiast, poprzez manipulację genetyczną, pozbawili myszy receptorów wiążących fosfatydyloserynę na powierzchni komórek satelitarnych, ich mięśnie regenerujące się po eksperymentalnym uszkodzeniu osiągały, w zależności od modelu eksperymentalnego, o ok. 20 i 30% mniejsze rozmiary, aniżeli mięśnie normalnych gryzoni z grup kontrolnych (Hochreiter-Hufford, 2013; Park, 2016).

Suplement dla atlety

Dziwne, że pomimo tak zachęcających danych odnośnie udziału w hipertrofii mięśni, nie przebadano dotąd fosfatydyloseryny jako środka wspomagającego rozwój muskulatury w programach treningów siłowych. Natomiast w dwóch badaniach z udziałem sportowców dowiedziono, że suplementacja tego szczególnego składnika pokarmowego wydłuża, w porównaniu z placebo, czas kontynuowania wysiłku do wyczerpania w testach biegowych i kolarskich, odpowiednio, o ok. 8 i 27% (Kingsley, 2005 i 2006). Jeżeli chodzi natomiast o treningi siłowe, przebadano wpływ fosfatydyloseryny na funkcje kognitywne, przy czym ustalono, że suplementacja tego składnika pokarmowego, w porównaniu z placebo, zmniejsza o ok. 45% wywoływane takim treningiem zmęczenie (Wells, 2012). Wprawdzie testowano też fosfatydyloserynę w 2-tygodniowym programie treningów siłowych, nie badano jednak jej wpływu na rozwój siły i masy mięśni, a jedynie na tempo regeneracji powysiłkowej, mierzone ustępowaniem potreningowej obolałości mięśni, w którym to parametrze, w porównaniu z placebo, fosfatydyloseryna sprawdzała się lepiej o ok. 65% (Fahey, 1998).

Pamiętamy jednak z wyżej przedstawionych danych, że fosfatydyloseryna aktywuje kinazę mTOR z taką samą siłą, jak kwas fosfatydowy, który wyraźnie wspomagał rozwój masy i siły mięśni (odpowiednio – 26 i 53% w stosunku do placebo) u trenujących siłowo ochotników. Suplementacja fosfatydyloseryny powinna sprawdzić się więc przynajmniej z taką skutecznością we wspomaganiu programów treningów siłowych, jak suplementacja kwasu fosfatydowego. Niewykluczone jednak, że efektywność suplementacji fosfatydyloseryny będzie jeszcze większa, z uwagi na jej funkcję pełnioną w procesie miogenezy odpowiadającym w takim samym stopniu za hipertrofię mięśni, jak proces anabolizmu białek kierowany przez kinazę mTOR.

Należałoby zapamiętać, że fosfatydyloseryna aktywuje kinazę mTOR na tej samej drodze, na której działa kwas fosfatydowy, czyli w sposób niezależny od hormonów i aminokwasów. (Choć wyżej widzieliśmy, że wspomaga też IGF-1 w aktywacji mTOR.) Skoro więc większość zwolenników treningów z ciężarami uznaje aktywujące kinazę mTOR aminokwasy za suplementy obowiązkowe, równie pilnie i systematycznie należałoby podejść do równoległej suplementacji fosfatydyloseryny. Mówiąc wprost: zestawiając suplement aminokwasowy z suplementem fosfatydyloseryny, podwajamy szansę na szybszy rozwój większej siły i masy mięśni.

Artykuł przygotowany na podstawie materiałów dostępnych na stronie www.sylwetka-uroda-zdrowie.pl

 

Powiązane wpisy

Sirtfood Diet w pigułce

Sirtfood Diet w pigułce

Sirtfood Diet to model żywienia zaproponowany niedawno przez żywieniowców. Dieta ta ma zapewnić nam zdrowie i przedłużyć młodość, a przy okazji pomóc pozbyć się kilku zbędnych kilogramów. O co właściwie w niej chodzi…? W wielu badaniach dowiedziono, że tzw. restrykcje kaloryczne poprawiają...

Co to jest berberyna?

Co to jest berberyna?

To alkaloid pochodzenia roślinnego  od stuleci wykorzystywany w medycynie chińskiej i ajurwedzie, głównie jako antybiotyk. Obecnie berberyna jest szeroko badana pod kątem jej innych właściwości tj. obniżanie poziomu cukru i lipidów. Zalecenia: antybiotyk/ działanie przeciwwirusowe...

NAC – nektar dla mózgu

NAC – nektar dla mózgu

N-acetylocysteina, często opatrywana skrótem NAC, to aminokwas znajdowany naturalnie w niewielkich ilościach, w produktach spożywczych o wysokiej zawartości białka. NAC jest pochodną cysteiny – jednego z aminokwasów budujących białka. Po spożyciu i przeniknięciu do organizmu, NAC przekształca...