Autor: Sławomir Ambroziak
Słowa kluczowe: ergotioneina, trening, reaktywne formy tlenu i azotu, antyoksydanty, wytrzymałość, włókna mięśniowe, synteza białek mięśniowych, komórki satelitarne
Aktywność fizyczna jest obecnie uznawana za niezbędny element zdrowego stylu życia. Jednak praktyka częstej, intensywnej aktywności fizycznej, szczególnie w przypadku wyczynowego uprawiania sportu, generuje wysoki poziom stresu oksydacyjnego i uogólniony stan zapalny. Wielu sportowców stosuje więc intuicyjnie suplementację przeciwutleniaczy, aby przeciwdziałać nadprodukcji reaktywnych form tlenu i azotu oraz stanom zapalnym, generowanym ciężkimi ćwiczeniami fizycznymi. Takie strategie suplementacyjne mają na celu zwiększenie wydajności pracy lub poprawę adaptacji i regeneracji mięśni po sesji treningowej i/lub zawodach sportowych. Rzeczywiście bowiem nadprodukcja reaktywnych form tlenu i azotu podczas pracy mięśniowej może wpływać negatywnie na jej wydajność, szczególnie podczas długich zawodów w sportach wytrzymałościowych, wyczerpujących treningów lub długotrwałych czy powtarzanych serii ćwiczeń o wysokiej intensywności. Tak wiec nadprodukcja tego typu molekuł, szczególnie wytwarzanych podczas aktywności ruchowej przez mitochondria, prowadzi do utraty siły mięśni i narastania zmęczenia. Przyczyną takiego stanu rzeczy są efekty działania cząsteczek utleniających, takie jak uszkodzenia białek, lipidów i kwasów nukleinowych, a także modyfikacja różnych szlaków sygnalizacyjnych, związanych przykładowo z syntezą i degradacją białek mięśniowych, obrotem jonów wapniowych czy rozpadem włókien mięśniowych.
Wprawdzie kilka zespołów naukowych badało zasadność suplementacji przeciwutleniaczy jako strategii zmniejszania szkód związanych z nadmiernym wysiłkiem, jednak zaobserwowane w tych badaniach, pozytywne efekty były dość ograniczone. Niektóre badania, głównie z użyciem N-acetylocysteiny (NAC), czyli prekursora silnie antyoksydacyjnego glutationu, wykazały przykładowo wzrost wydajności pracy lub opóźnienie wystąpienia zmęczenia podczas ćwiczeń aerobowych. Jednak obecnie nie zaleca się stosowania antyoksydantów podczas treningu lub w bezpośrednich porach okołotreningowych, pomimo że mogą one zwiększać wydolność organizmu podczas wykonywania ćwiczeń fizycznych. W rzeczywistości bowiem reaktywne formy tlenu i azotu są czynnikami niezbędnymi do adaptacji mięśni do wytężonej pracy. Niektóre badania wykazały, że podstawowe przeciwutleniacze, takie jak przykładowo witamina C, mogą zapobiegać aktywacji przez reaktywne formy tlenu i azotu odpowiednich szlaków sygnalizacyjnych, osłabiając w ten sposób rozwój wytrzymałości tlenowej, wytrzymałości siłowej oraz siły i masy mięśni.
Naukowcy poszukują więc takich antyoksydantów, które zwiększając wydajność pracy mięśniowej, nie zakłócałyby regeneracji mięśni i adaptacji tkanki mięśniowej do wysokiej aktywności ruchowej, m.in. w postaci przyrostu masy i siły mięśni. Potencjalnym kandydatem na taki optymalny antyoksydant jest właśnie ergotioneina – składnik pokarmowy, dostarczany do organizmu głównie z potraw z grzybów lub produktów spożywczych, uzyskiwanych na drodze fermentacji prowadzonej przez grzyby, takich jak przykładowo tempeh. Chociaż ergotioneina nie jest wytwarzana w naszym organizmie, może być znajdowana w relatywnie wysokich stężeniach w ludzkich tkankach za sprawą działania specyficznego białka transportowego, skrzętnie wychwytującego nawet najmniejsze ilości ergotioneiny z pożywienia. A jak wykazano w badaniach, spożywanie ergotioneiny przez ludzi znosi u nich stres oksydacyjny i hamuje rozwój stanu zapalnego (Cheah, 2017).
Dlatego też celem najnowszego, wykonanego w tym obszarze badania (Fovet, 2022) było przetestowanie wpływu ergotioneiny na wydolność tlenową i przeanalizowanie jej wpływu na czynniki molekularne, odpowiedzialne za adaptację mięśni do wysokiej aktywności ruchowej, których aktywność jest często osłabiana przez podstawowe, drobnocząsteczkowe przeciwutleniacze organizmu, takie jak przykładowo witamina C. Autorzy tego badania przedstawili na jego wstępie hipotezę, że ergotioneina nie zaburza wczesnej adaptacji organizmu do wzmożonej aktywności ruchowej, a jednocześnie poprawia wydajność pracy fizycznej w protokole czasu kontynuowania wysiłku do wyczerpania.
Aby przetestować tę hipotezę, naukowcy suplementowali jedną z dwóch eksperymentalnych grup myszy ergotioneiną, a po tygodniu suplementacji (lub nie) wszystkie myszy poddali testowi maksymalnego czasu kontynuowania wysiłku do wyczerpania na bieżni. Po czym, po 2 godzinach od zakończenia testu, pobrali do analizy mięśnie kończyn uśpionych gryzoni.
Jak się okazało w wyniku tego badania, czas kontynuowania wysiłku do wyczerpania był znacznie dłuższy w grupie ergotioneiny niż w grupie kontrolnej (+41.22%). Dwie godziny po biegu grupa ergotioneiny, pomimo dłuższego czasu wysiłku, wykazała w porównaniu z grupą kontrolną wyższą aktywację syntezy białek mięśniowych (+5.8%), odpowiedzialnych za przyrost masy włókien mięśniowych, jak również komórek satelitarnych (+50.47), odpowiedzialnych za przyrost liczby włókien mięśniowych. A jednocześnie odwrotnie, ekspresja markerów stresu metabolicznego i stanu zapalnego, a także markerów uszkodzeń oksydacyjnych, była wyraźnie niższa w mięśniach, w grupie ergotioneiny, niż w grupie kontrolnej. Co więcej, ergotioneina nie zaburzała przy tym również regeneracji mitochondriów.
Jak więc podsumowali efekty swojej pracy jej autorzy, uzyskane w tym badaniu wyniki wskazują na istotny, dodatni wpływ suplementacji ergotioneiny na czas kontynuowania wysiłku do wyczerpania oraz powysiłkową regenerację i adaptację tkanki mięśniowej.
