DNA begrenser størrelsen til muskelfiber

I to artikler i det anerkjente tidsskriftet Nature Communications som utkommer i dag, viser en forskningsgruppe ved Institutt for Biovitenskap sammen med en amerikansk gruppe, at DNA-mengden begrenser størrelsen til muskelfibrene. Evnen til å utvikle muskelkraft avhenger av størrelsen, og denne mekanismen legger begrensninger på hvor mye muskelmasse som kan bygges. Dataene er basert på materiale både fra mennesker og forsøksdyr. 

Lite arvestoff i muskelfiber

Muskelcellene er kroppens desidert største celler, og de kan vær 100 000 ganger større enn andre kroppsceller. Gruppen finner at de inneholder lite arvestoff (DNA) i forhold til sitt store volum. Riktignok øker DNA mengden når cellene vokser, ved at det tilføres nye cellekjerner fra stamceller i muskelvevet. Dette «påfyllet» holder ikke tritt med økningen i volum, og forskerne mener dette begrenser hvor store cellene kan bli.

De største muskelcellene hos mennesker kan være over 40 cm lange, og mens de fleste celler inneholder kun én cellekjerne med DNA, kan en slik celle inneholde mer en 40 000 kjerner i en og samme celle. Når muskelceller vokser under oppveksten, eller ved styrketrening, vil antallet cellekjerner øke. I forhold til volumøkningen blir de stadig mer DNA fattige, og gruppen mener at dette fører til at veksten stopper opp når DNA-fortynningen når et gitt nivå. 

Muskelhukommelse og tidligere trening

Funnene har betydning for å forstå den grunnleggende sammenhengen mellom mengde arvestoff og cellestørrelse, men også de biologiske mulighetene og begrensningene i å bygge muskelmasse. De styrker gruppens tidligere oppdagelse av muskelhukommelse, der re-trening gjøres lettere når man har opparbeidet flere permanente cellekjerner, og altså mer DNA, gjennom tidligere trening.

Studiene har på norsk side vært ledet av professor Kristian Gundersen. Ved Universitetet i Oslo har Kenth-Arne Hansson, Einar Eftestøl, Jo C. Bruusgaard, Inga Juvkam og

Anders Malthe-Sørenssen deltatt. Studiene er i samarbeid med en gruppe ledet av professor Douglas P. Millay ved University of Cincinnati i USA.