JultikaUniversity of Oulu repository

CNTF on elimistössä luonnollisesti esiintyvä IL-6-perheen sytokiini, jolla on useita erilaisia vaikutuksia. CNTF:ää ekspressoidaan astrosyyteissä ja Schwannin soluista, vasteena hermovauriolle. CNTF stimuloi neurogeneesiä, joten esimerkiksi motoneuronin vaurion yhteydessä se uudelleen hermottaa vaurioituneita hermosoluja ja ylläpitää kohdelihaksen toimintakykyä. Neuroneja suojaavan vaikutuksen lisäksi sillä on erilaisia leptiininkaltaisia aineenvaihdunnallisia ominaisuuksia, jotka tehostavat energiatasapainon säätelyä. CNTF hillitsee ravinnonottoa ja laskee perusaineenvaihdunnan tasoa hypotalamuksessa AMPK:n aktiivisuutta vähentämällä. Sen sijaan lihaksissa ja maksassa se lisää AMPK:n aktiivisuutta, mikä tehostaa rasvahappojen oksidaatiota parantaen insuliiniherkkyyttä. Fyysisellä harjoittelulla tiedetään olevan vastaavanlaisia vasteita energia-aineenvaihduntaan, mutta vaikutusmekanismit ovat kuitenkin erilaiset. CNTF:n ja sen reseptorin geenien polymorfismin on osoitettu vaikuttavan voimantuottoon. Lisäksi CNTF:n on esitetty toimivan lihaksissa jonkinlaisena modulaattorina, joka auttaa harjoitteluun adaptoitumista. Tässä työssä pyrittiin selvittämään, miten eksogeeninen CNTF ja juoksuharjoittelu vaikuttavat yhdessä ja erikseen rotan painon kehittymiseen, hypotalamuksen ja lihasten CNTF-reseptorien ekspressioon, plasman CNTF-pitoisuuteen sekä lihasten hapenkulutukseen. Tutkimuksessa selvitettiin myös, vaikuttaako harjoittelun aikaansaama suorituskyvyn kasvu positiivisesti plasman CNTF-pitoisuuteen ja lihasten CNTF-reseptorien pitoisuuteen. CNTF-reseptorien suhteellinen proteiinipitoisuus määritettiin SDS-PAGE ja Western Blot -analyyseillä, hapenkulutus selvitettiin mittaamalla sytokromioksidaasin aktiivisuutta Clarkin elektrodilla ja plasman CNTF-pitoisuus RAT ELISA kitillä. Normaalipainoisille ja terveille rotille (n=29) asennettiin niskanahan alle osmoottinen minipumppu, joka vapautti CNTF:ää tai kontrollisuolaliuosta tasaisesti hyvin pieninä pitoisuuksina käsittelyjakson alkuvaiheessa kahden viikon ajan. Juoksuharjoittelu kesti viisi viikkoa. Juoksuharjoittelun kontrollina käytettiin rottia, joiden aktiivisuus rajoittui häkissä olemiseen. Käsittelyryhmiä oli siis neljä. Koska CNTF:ää lisättiin vain käsittelyjakson alussa, voidaan CNTF:stä johtuvien vasteiden olettaa johtuvan sen neurogeneesiä stimuloivasta vaikutuksesta. Työn tuloksissa ei havaittu CNTF:n vaikuttavan merkittävästi tutkittuihin energia-aineenvaihdunnan parametreihin. Sen sijaan fyysisen harjoittelun painoa alentava ja rasvahappojen oksidaatiota lisäävä vaikutus oli nähtävissä. Käsittelyjen mahdolliset yhteisvaikutukset olivat nähtävissä soleuslihaksen CNTF-reseptorin suhteellisissa proteiinipitoisuuksissa. Kuitenkin CNTF-lisäyksen havaittiin vaikuttavan CNTF-reseptoreiden ekspressioon hypotalamuksessa, muttei juurikaan lihaksissa. Hypotalamuksen alentunut CNTF-reseptorien ekspressio saattoi johtua sisäisestä säätelystä, jolla hypotalamus inhiboi ravinnonoton alenemisen normaalipainoisilla rotilla. Lihakset eivät välttämättä ole yhtä herkkiä CNTF:lle, tai sitten CNTF:llä ei ole pitkäaikaisia vaikutuksia lihaksiin.