عامل النمو الميكانيكي

الوصف:

عامل النمو الميكانيكي هو هرمون بنائي من عائلة هرمونات النمو. تم اكتشافه في عام 1996 عندما وجد أنه متغير طبيعي لعامل النمو الشبيه بالأنسولين. أي أنه تسلسل بديل من IGF-I يتم إنتاجه موضعيًا داخل العضلات عندما تمتد أو تتكسر كما يحدث في تمارين المقاومة.1 2 يبدو أن هذا الشكل الجديد من عامل النمو الشبيه بالأنسولين IGF-I يؤدي إلى بعض التغييرات المبكرة داخل الخلايا التي تدعم الإصلاح والنمو مما يجعله ذا أهمية كبيرة في كل من البحوث الطبية والرياضية.3 المصطلح التقني لهذا النوع من عوامل النمو هو IGF-IEc. وغالبًا ما يطلق عليه عامل النمو الميكانيكي MGF لأنه يبدو أنه يلعب دورًا رئيسيًا في ترجمة النشاط الميكانيكي إلى إشارات بنائية منشطة.

النشاط الفسيولوجي لعامل النمو الميكانيكي MGF (IGF-IEC) لم يحدد بعد بشكل كامل. ما نعرفه هو أن هذا الهرمون يعمل بطريقة موضعية أو يعمل كالغدد الصماء لدعم إصلاح العضلات الهيكلية والقلبية بعد حدوث ضرر. يزداد تخليق البروتين نتيجة لاستخدام عامل النمو الميكانيكي. وما هو أكثر إثارة للاهتمام هو أنه يحفز دورة الخلايا الساتلية.4 وقد ظهر أن عامل النمو الميكانيكي بالتحديد ينشط الخلايا الساتلية الخاملة. تتضاعف هذه الخلايا مما يزيد من طلائع الخلايا التي تتوفر للاستخدام في الإصلاح والنمو. دورة الخلايا الساتلية هي جزء أساسي من التضخم المستمر للعضلات. وتساعد نوى الخلايا العضلية مما يسمح لها بمواصلة التحكم في حجمها المتزايد بكفاءة. يتوقف تضخم العضلات بدونها.

ومن المثير للاهتمام أيضًا أن نلاحظ أن إعطاء الستيرويد البنائية أظهر أنه يزيد بشكل كبير من التعبير عن عامل النمو الميكانيكي بعد التمرين.5 وهذا يشير إلى أن هناك بعض التنظيم الأندروجيني المباشر لربط عامل النمو الميكانيكي في العضلات الهيكلية. هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث حول تأثيرات الأندروجين في استجابة عامل النمو الميكانيكي. لكن هذه النتائج تؤكد على مدى فعالية الستيرويدات القوية كأدوية بنائية وكيف تؤثر على نمو العضلات عبر مسارات متنوعة وغير معزولة. بعض تأثيراتها يمكن الحصول عليها مع مواد أخرى. سيكون هناك حاجة لمزيد من العمل لتوضيح التآزر المحتمل بين المنشطات والأدوية من عائلة هرمون النمو.

وما يزيد من تعقيد هذه المناقشة حول التأثير الدوائي لعامل النمو الميكانيكي هو حقيقة أن العديد من الأنواع المختلفة من هذا البروتين قد استخدمت خلال الدراسات العلمية. على الرغم من تشابهها، قد لوحظت بعض الاختلافات في الميكانيكية الدوائية لها.6 وبالمثل، يمكن بسهولة الخلط بين البحوث حول عامل النمو الميكانيكي إذا لم يكن الفرد مدركًا للاختلافات البسيطة بين هذه البروتينات. يتم مناقشة الأشكال الثلاثة الأكثر شيوعًا لعامل النمو الميكانيكي فيما يلي. من المهم الإشارة إلى أن هذه القائمة ليست شاملة. وقد استُخدمت أشكال أخرى في الأبحاث العلمية وكذلك في مجال تناول المنشطات الرياضية.7 وحتى وقت تطور هذا البروتين إلى دواء معياري، من المرجح أن يستمر الخلط بين المستهلكين.

عامل النمو الميكانيكي الأصلي: هذا هو عامل النمو الميكانيكي الطبيعي في الإنسان ويحتوي على سلسلة من 110 حمض أميني. يتم تشكيله عندما ينتج الجسم رابط بديل لـ IGF-1 (عادة من 70 حمض أميني). عامل النمو الميكانيكي كامل السلسلة معقد التركيب ومكلف التصنيع. هو متاح لأغراض بحثية، ولذلك من النادر العثور عليه خارج المختبر.

عامل النمو الميكانيكي الأصلي المقطوع: هذا هو شكل قصير من عامل النمو الميكانيكي الأصلي حيث يتألف من تسلسل C-terminal من 24 حمض أميني. ويعتبر هذا الشكل النشط لبروتين عامل النمو الميكانيكي حيث يحتفظ بكل خصائصه البنائية. كسلسلة أقصر بكثير، فإن تصنيع عامل النمو الميكانيكي المقطوع أسهل من تصنيع عامل النمو الميكانيكي كامل الطول ويكون أكثر استقرارًا. هذا هو بروتين عامل النمو الميكانيكي الأكثر استخدامًا في المجتمع الرياضي. في المجمل، عندما نتحدث عن عامل النمو الميكانيكي كدواء، فنحن نتحدث عن هذا البروتين.

عامل النمو الميكانيكي جولد سبنك: هذا هو شكل معدل من عامل النمو الميكانيكي الأصلي المقطوع. تم تسميته على اسم العالم الذي اكتشف عامل النمو الميكانيكي وقام أيضًا بتطوير هذا النظير الأكثر استقرارًا. في هذا البروتين، يتم استبدال اثنين من الأرجينين بـ D-arginine ويتم استبدال ثالث في الموضع 23 بالهيستيدين. يطلق على هذا المركب أحيانًا اسم ‘R23H MGF’ وهو متوفر في المجتمع الرياضي ولكنه أقل شيوعًا من عامل النمو الميكانيكي الأصلي المقطوع. هذا الدواء أكثر فعالية بشكل ملحوظ. ويمثل بشكل عام النسخة المفضلة من عامل النمو الميكانيكي.

كما هو الحال مع العديد من الببتيدات الأخرى، فإن بروتينات عامل النمو الميكانيكي متوفرة أيضًا في كل من الشكل العادى والشكل المضاف إليه البولي ايثيلين جلايكول. الشكل العادي هو بروتين عامل النمو الميكانيكي الطبيعي. مادة الدواء لا تزال فعالة عندما تعطي في هذا الشكل ولكنه سريع المفعول بشكل كبير. تتطلب أشكال عامل النمو الميكانيكي العادية الحقن اليومي من أجل أن تكون قابلة للتطبيق علاجيًا. الشكل المضاف إليه البولي ايثيلين جلايكول أبطأ بكثير في المفعول. هذا ينطوي على ربط جزيء البولي ايثيلين جلايكول (PEG) إلى البروتين. إضافة البولي ايثيلين جلايكول تحمي عامل النمو الميكانيكي من التكسير الإنزيمي وتزي إلى حد كبير من فترة عمر النصف للدواء. يتطلب هذا النوع من بروتين عامل النمو الميكانيكي الحقن مرتين لثلاث مرات في الأسبوع فقط وهو الأمر الذي يبدو أكثر قابلية للتطبيق لمعظم المستخدمين.

عامل النمو الميكانيكي المضاف إليه البولي ايثيلين جلايكول هو النوع الأكثر شيوعًا من عامل النمو الميكانيكي المتاح حاليًا.

لا تزال الأبحاث في عامل النمو الميكانيكي في مراحلها الأولية. البيانات الموجودة حتى الآن مشجعة للغاية ولكنها محدودة أيضا. ما نعرفه عن التأثير المنشط لعامل النمو الميكانيكي تم الحصول عليه من التقارير غير الرسمية. وقد اختلفت الآراء عليه. ومن المحتمل أيضًا أن تتغير اعتمادًا على نوع بروتين عامل النمو الميكانيكي المستخدم والطريقة التي يتم بها استخدامه وبالطبع نقاوته. في الوقت الحالي، من الصعب جداً الحصول على استنتاجات ملموسة. هناك حاجة لدراسات بشرية مفصلة على بروتينات عامل النمو الميكانيكي المختلفة، فضلا عن الجرعات وبروتوكولات الاستخدام الأمثل.

التاريخ:

تم وصف عامل النمو الميكانيكي لأول مرة في عام 1996 من قبل Goldspink et al.9 بعد فترة قصيرة من عزله، تم تصنيع مجموعة من عوامل النمو الميكانيكية ودراستها. وتعتمد العديد من بروتينات عامل النمو الميكانيكي على شكل مختزل من الهرمون الأصلي، وتحديدا تسلسل C-terminal من 24 حمض أميني. وقد ثبت أن هذا هو الجزء الأساسي النشط من عامل النمو الميكانيكي، الجزء الأساسي الوحيد لنقل التأثيرات البنائية. على الرغم من أن الدراسات التي أجريت على الحيوانات على هذه المجموعة من المركبات قد عادت ببعض البيانات المبشرة الواعدة، إلا أن عامل النمو الميكانيكي لا يبدو أنه جاهز للدخول في التجارب الإكلينيكية والتطوير لمستحضر دوائي في الوقت الحالي. لا تزال أبحاث هذا الهرمون مستمرة. عامل النمو الميكانيكي مدرج على قائمة الوكالة العالمية لمكافحة تعاطي المنشطات للمواد المحظورة، وطرق الكشف عنه متاحة (أو على الأقل بعض أنواعه).10

كيفية التزويد:

هذا الدواء غير متوفر كمنتج دوائي. معلومات الجرعة القياسية غير متوفرة.

يمكن شراء عامل النمو الميكانيكي كمركب بحثي فقط. وعادة ما يتم توفيره في زجاجة متعددة الجرعة تحتوي على 2 ملجم أو 5 ملجم من مسحوق مجفف بالتبريد. يجب إعادة خلط هذه المادة مع محلول الملح أو الماء المعقم قبل الاستخدام. يجب الاحتفاظ بجميع الأجزاء غير المستخدمة من هذا الدواء تحت التبريد.

الخصائص الهيكلية:

عامل النمو الميكانيكي الأصلي المقطوع هو عديد ببتيد يحتوي على 24 حمض أميني في التسلسل التالي: PEG-Tyr-Gln-ProPro-Ser-Thr-Asn-Lys-Asn-Thr-Lys-Ser-Gln-Arg-Arg-Lys-GlySer-Thr-Phe-Glu-Glu-Arg-Lys-NH2.

عامل النمو الميكانيكي جولد سبنك هو عديد ببتيد يحتوي على 24 حمض أميني في التسلسل التالي: PEG-Tyr-Gln-Pro-Pro-SerThr-Asn-Lys-Asn-Thr-Lys-Ser-Gln-(d)Arg-(d)Arg-Lys-GlySer-Thr-Phe-Glu-Glu-His-Lys-NH2.

التحذيرات:

عامل النمو الميكانيكي هو دواء جديد غير معتمد. هناك افتقار تام للفهم الكامل لسلامته وفعاليته في البشر في الوقت الحالي. الآثار الجانبية (عام):

وفقا للتقارير غير الرسمية، الآثار الجانبية الشائعة لعامل النمو الميكانيكي تشمل آلام المفاصل ومتلازمة النفق الرسغي والخدر أو الوخز في الأطراف. كما أفاد البعض بحدوث الاحمرار والنعاس والخمول. ردود الفعل في موضع الحقن هي أيضا ممكنة الحدوث (انظر أدناه). خلاف ذلك، لم يتم التعرف على سلامة وتأثيرات هذا الدواء السلبية بشكل كامل في الوقت الحالي.

الآثار الجانبية (موضع الحقن):

قد يسبب تعاطي هذا الدواء تحت الجلد احمرارًا وحكة وألمًا و / أو تكتلاً في موضع الحقن.

الاستخدام:

هذا الدواء غير متوفر كمنتج دوائي. معلومات الجرعة القياسية غير متوفرة.

عامل النمو الميكانيكي العادي: عند استخدامه لأغراض تحسين البنية الجسدية أو تحسين الأداء، عادة ما يتم إعطائه بجرعة مقدارها 50-200 ميكروجرام. يتم إعطائه عن طريق الحقن العضلي مرة واحدة يوميًا في العضلة التي تم تمرينها بعد التدريب مباشرة. عادة ما يتم تناول أخذ عامل النمو الميكانيكي العادي في أيام التدريب فقط، ولكن لمدة أقصاها 5-6 أيام في الأسبوع.

يمكن تقسيم الجرعة اليومية لعامل النمو الميكانيكي على عدة حقن في العضلات التي تم تدريبها. هذا في محاولة لدعم نمو العضلات محددة الموقع. على سبيل المثال، يمكن تقسيم الجرعة 200 ميكروجرام إلى 4 حقن من 50 ميكروجرام لكل منها وحقن حقنتين في كل عضلة ثنائية الرأس. فعالية هذه الممارسة غير واضحة، لكنها مدعومة بالتقارير غير الرسمية.

عامل النمو الميكانيكي المضاف إليه البولي ايثيلين جلايكول: عند استخدامها لأغراض تحسين البنية الجسدية أو تحسين الأداء، عادة ما يتم إعطائه بجرعة 150-300 ميكروجرام. ويتم إعطائه عن طريق الحقن العضلي أو الحقن تحت الجلد مرتين لثلاث مرات في الأسبوع. يتبع البعض ممارسة مشابهة لاستخدام عامل النمو الميكانيكي العادي وهي تقسيم الجرعة إلى حقن عضلية متعددة في كل عضلة من العضلات التي تم تمرينها. ولكن هناك عدد أقل يمكن أن يقوم بذلك نظرًا لبطئ نشاط الدواء وجدول الجرعات الأكثر راحة. مرة أخرى، لم يتم بعد تحديد أفضل الممارسات.

دورات عامل النمو الميكانيكي عادة ما تستمر 2-3 أشهر، ولكن هناك برامج علاجية تدوم أطول من ذلك.

العلاج المدمج:

قد ثبت أن عامل النمو الميكانيكي يدعم المرحلة التكاثرية الأولية لدورة الخلايا الساتلية. غالبًا ما يتم مزجه مع هرمون النمو أو عامل النمو الشبيه بالانسولين-1، وهو الأمر الذي يجب أن يوفر تحفيزًا أكثر قوة للمراحل الأخيرة من دورة الخلايا الساتلية مما يحسن الاستجابة الشاملة للعلاج.

التوافر:

عامل النمو الميكانيكي غير متوفر كمنتج دواء وصفة طبية. يباع حصريًا ‘كمركب بحثي’ أو كملحق في السوق الرمادية. لاحظ أنه من الصعب ضمان جودة منتجات السوق الرمادية. من خلال تجربتنا، يمكن أن يكون عامل النمو الميكانيكي منتجًا خطرًا عند من مصادر غير معروفة. إنه دواء مكلف وصعب العصور عليه، مما يزيد بشكل كبير من احتمال استبداله بشيء آخر. يجب توخي الحذر عند اختيار المصدر إذا كانت هذه المادة مطلوبة.

1 Expression of insulin growth factor-1 splice variants and structural genes in rabbit skeletal muscle induced by stretch and stimulation. Mckoy, G., Ashley, W., Mander, J., Yang, S.Y., Williams, N., Russell, B., and Goldspink, G. J. Physiol.516:583-592. 1999

2 Cloning and characterization of an IGF-1 isoform expressed in skeletal muscle subjected to stretch.J. Muscle. Res. Cell. Motil. 17:487-495.Yang, S., Alnaqeeb, M., Simpson, H., and Goldspink, G. 1996.

3 Research on mechano growth factor: its potential for optimising physical training as well as misuse in doping FREE G Goldspink

4 Different roles of the IGF-I Ec peptide (MGF) and mature IGF-I in myoblast proliferation and differentiation. Yang, S.Y., Goldspink, G. FEBS Lett. 522:156-160.2002

5 The Effect of Anabolic Steroid Administration on Passive StretchingInduced Expression of Mechano-Growth Factor in Skeletal Muscle. Satoshi Ikeda et al. The Scientific World Journal Volume 2013, Article ID 313605

6 Mechano-Growth Factor Reduces Loss of Cardiac Function in Acute Myocardial Infarction. Violaine Carpenter et al. Heart, Lung and Circulation 2008;17:33-39

7 Characterization and identification of a C-terminal amidated mechano growth factor (MGF) analogue in black market products. Esposito S, Deventer K, Van Eenoo P. Rapid Commun Mass Spectrom. 2012 Mar 30;26(6):686-92.

8 Mass spectrometric characterization of a biotechnologically produced full-length mechano growth factor (MGF) relevant for doping controls. Mario Thevis, et al. Growth Hormone & IGF Research 24 (2014) 276-280

9 Cloning and characterization of an IGF-1 isoform expressed in skeletal muscle subjected to stretch. Yang S, Alnaqeeb M, Simpson H, Goldspink G.J Muscle Res Cell Motil. 1996 Aug;17(4):487-95.

10 Expanded test method for peptides >2 kDa employing immunoaffinity purification and LC-HRMS/MS. Thomas A, Walpurgis K, Tretzel L, Brinkkötter P, Fichant E, Delahaut P, Schänzer W, Thevis M. Drug Test Anal. 2015 Nov-Dec;7(11-12):990-8