Влияние андрогенных анаболических стероидов

Результаты исследований, проведенных на животных, показали, что использование андрогенных анаболических стероидов сопровождается значительным увеличением размера мышц и мышечной силы (Egginton, 1987; Salmons, 1992). Применение тестостерона в концентрациях, превышающих физиологические, у мужчин с различным уровнем физической подготовленности на протяжении 10 недель сопровождалось существенным увеличением мышечной силы и поперечного сечения четырехглавой мышцы бедра (Basin et al., 1996). Известно, что андрогенные анаболические стероиды увеличивают интенсивность синтеза белка и способствуют росту мышц как in vivo, так и in vitro (Powers, Florini, 1975; Rogozkin, 1979). У человека прием анаболических стероидов на протяжении длительного времени усиливает степень гипертрофии мышечных волокон у хорошотренированных тяжелоатлетов (Kadi et al., 1999b). Скелетные мышцы тяжелоатлетов, принимавших анаболические стероиды, характеризуются экстремально большим размером мышечных волокон и большим количеством ядер в мышечных клетках (Kadi et al., 1999b). Подобную картину наблюдали на животных моделях, в частности, было обнаружено, что андрогенные анаболические стероиды опосредуют свое миотрофное воздействие путем увеличения количества ядер в мышечных волокнах и увеличения количества мышечных волокон (Galavazi, Szirmai, 1971; Sassoon, Kelley, 1986; Joubcrt, Tobin, 1989; Joubert, Tobin, 1995). Таким образом, анаболические стероиды способствуют увеличению количества ядер с целью обеспечения белкового синтеза в чрезвычайно гипертрофированных мышечных волокнах (Kadi et al., 1999b). Основным механизмом, посредством которого андрогенные анаболические стероиды индуцируют мышечную гипертрофию, является активация и индукция пролиферации миосателлитоцитов, которые впоследствии сливаются с уже существующими мышечными волокнами или между собой, формируя новые мышечные волокна. С таким выводом согласуются результаты иммуногистохимической локализации рецепторов андрогенов в культивируемых клетках-спутниках, демонстрирующие возможность непосредственного воздействия анаболических стероидов на миосателлитоциты (Doumit et al., 1996).

Рецепторы андрогенов

Блокада рецепторов андрогенов оксендолоном — антагонистом рецепторов андрогенов — подавляет гипертрофию, стимулированную физическими упражнениями (Inoue et al., 1994). Хотя в процессах адаптации мышечных волокон к физическим упражнениям принимает участие несколько различных факторов, результаты этого исследования однозначно показывают, что рецепторы андрогенов являются важными посредниками в индуцированной физическими нагрузками мышечной гипертрофии.

Рецепторы андрогенов принадлежат к семейству гормончувствительных регуляторов превращения. В случае связывания гормонов с рецептором он переходит в активированное состояние и комплекс гормон-рецептор перемещается к гормончувствительному элементу в ядре. Связывание с определенными генами увеличивает уровень их транскрипции (Luke, Coffey, 1994). В ранних работах сообщалось, что андрогенные рецепторы локализуются в цитозоле мышечной клетки (Krieg, 1976; Max et al., 1981). Использование имммуногистохимии со специфическими поли- и моноклональными антителами позволило установить локализацию рецепторов андрогенов практически во всех типах тканей (Sar et al., 1990; Takedaetal., 1990; Ruizeveld-De-Winter et al., 1991; Kimura et al., 1993; Janssen et al., 1994). В скелетной мышце рецепторы андрогенов содержатся в ядрах мышечных волокон (Takeda et al., 1990; Kimura et al., 1993; Dorlochter et al., 1994; Kadi et al., 2000b) и в миосателлитоцитах (Doumit et al., 1996). В норме в покоящихся мышечных волокнах человека расположение рецепторов андрогенов происходит лишь в некоторых, а не во всех ядрах (Kadi et al., 2000b). Сообщалось также о различиях в содержании рецепторов андрогенов па мышечное волокно между трапециевидной и латеральной широкой мышцами бедра (Kadi, 2000). Похожие различия во внутримышечном содержании рецепторов андрогенов были также продемонстрированы для мышц лягушки (Dorlochter et al., 1994). С данными о различиях внутримышечного содержания рецепторов андрогенов согласуются результаты исследований, где было показано, что наибольшая чувствительность скелетных мышц морской свинки к стимуляции тестостероном наблюдается в области головы и шеи, а при перемещении к задней части туловища происходит ее постепенное снижение (Kochakian, Tillotson, 1957). Различия во внутримышечном содержании рецепторов андрогенов могут отражать различия в эмбриологическом происхождении, иннервации и функциональных потребностях различных мышц.

Физические тренировки оказывают влияние на количество мест связывания андрогенов в скелетных мышцах. Увеличение количества рецепторов андрогенов должно приводить к возрастанию чувствительности мышц к андрогенам, циркулирующим в системе кровообращения. Исследования на животных показали, что существенное увеличение количества рецепторов андрогенов происходит в результате тренировки мышечной силы и выносливости, а также электростимуляции мышц (Inoue et al., 1993; Deschenes et al., 1994). Амплитуда изменений количества рецепторов андрогенов, обусловленного физической тренировкой, варьирует в различных мышцах (Hickson, Kurowsky, 1986; Deschenes ct al., 1994; Kadi et al., 2000b). Занятия силовыми упражнениями в течение продолжительного времени влекут за собой изменения количества ядер мышечных волокон, содержащих рецепторы андрогенов, в трапециевидной мышце, но не в латеральной широкой мышце бедра человека (Kadi et al., 2000b). Аналогичные различия в регуляции количества рецепторов андрогенов после занятий физическими упражнениями существуют между длинным разгибателем пальцев ноги, камбаловидной, икроножной и подошвенной мышцами крысы (Hickson, Kurowsky, 1986; Salmons, 1992; Inoue etal., 1993; Bricout et al., 1994; Deschenes et al., 1994).

Было проведено изучение влияния силовой и аэробной тренировки на содержание рецепторов андрогенов и их сродство к дигидротестостерону в медленных и быстрых мышечных волокнах у крысы (Deschenes et al., 1994). Ни один из видов физической тренировки не вызывал изменений чувствительности рецепторов андрогенов к дигидротестостерону. Аэробная тренировка индуцировала увеличение способности связывать андрогены в медленных мышечных волокнах, тогда как силовая тренировка сопровождалась аналогичными изменениями в быстрых волокнах. Таким образом, характер изменений содержания рецепторов андрогенов зависит не только от типа мышцы, но и от вида двигательной активности (тренировка выносливости или силовые упражнения). Изменения количества рецепторов андрогенов в ответ на физическую тренировку происходят достаточно быстро. После трех дней электростимуляции икроножной мышцы у крыс наблюдается увеличение количества рецепторов андрогенов в стимулированной мышце на 25 %, которое сопровождается прогрессивной гипертрофией мышцы (Inoue et al., 1993).

Проведена также оценка влияния андрогенных анаболических стероидов на содержание рецепторов андрогенов. На животных моделях в культуре миосателлитоцитов было показано, что андрогенные анаболические стероиды могут повышать (Doumit et al., 1996) либо понижать (Lin et al., 1993; Bricout et al., 1994) количество рецепторов андрогенов в мышечной клетке. Установлено, что прием тестостерона усиливает иммунореактивность рецептора андрогенов в ядрах миосателлитоцитов свиньи (Doumit et al., 1996). Однако с помощью радиоактивного конкурентного анализа было показано, что после применения андрогенных анаболических стероидов происходит снижение концентрации рецепторов андрогенов в камбаловидной мышце и длинном разгибателе пальцев ноги (Bricout et al., 1994). В действительности, влияние андрогенных анаболических стероидов на содержание рецепторов андрогенов также может зависеть от типа клеток. Так, волокна скелетных мышц лягушки из плечевой области характеризуются наибольшей чувствительностью к тестостерону по сравнению с волокнами из других участков тела (Regnier, Herrera, 1993а, 1993b). Скелетные мышцы кролика, которые характеризуются сходным размером мышечных волокон, соотношением различных их типов, иннервацией и кровоснабжением могут сильно отличаться характером своего ответа на воздействие андрогенными анаболическими стероидами (Salmons, 1992). И наконец, у человека самостоятельный прием андрогенных анаболических стероидов на протяжении длительного времени вызывал изменения в ядрах, содержащих рецепторы андрогенов, мышечных волокон трапециевидной мышцы, при этом в латеральной широкой мышце бедра подобных изменений не наблюдалось (Kadi et al., 2000b). Очевидно, что для лучшего понимания изменения количества рецепторов андрогенов в скелетных мышцах в ответ на физиологические и нефизиологические воздействия необходимо проведение дальнейших исследований.