In vitro-effekt av beta2-agonisterna salbutamol och formoterol i skelettmuskel

Det finns växande vetenskapliga bevis för att adrenerg stimulering av beta2-adrenoceptor (ADRB2)-agonister, inklusive adrenerg receptoraktivering och nedströms signalering, resulterar i ergotropa effekter. Icke desto mindre är utvalda beta2-adrenoceptoragonister i tävlingsidrotter tillåtna för behandling av astma genom undantag för terapeutisk användning. Astma är särskilt utbrett i uthållighetsidrotter som längdskidåkning. Förutom behandling med antiinflammatoriska kortikosteroider rekommenderas bronkodilatorer, typiskt beta2-adrenerga receptor (ADRB2)-agonister för att lindra symtomen. Inhalerade beta2-agonister är därför bland de mest använda substanserna inom tävlingsidrott. Kortverkande agonister, såsom salbutamol (SAL) används regelbundet för att behandla astmaattacker, medan långtidsverkande agonister, såsom formoterol (FOR) är vanligare för ihållande astmasymtom. Större delen av den inhalerade FOR-dosen tas upp av cellmembranet och bildar en sorts depå, så att den gradvis kan utträda och interagera över en längre tid med ADRB2 jämfört med SAL. Aktivering av ADRB2 ökar nivåerna av intracellulärt cykliskt adenosinmonofosfat (cAMP), vilket i sin tur påverkar regulatoriska proteiner som är involverade i att kontrollera muskeltonus genom att minska kalciumjonkoncentrationen,

Både endogena ADRB2-ligander, adrenalin och noradrenalin kan förbättra träningsprestanda genom sympatomimetiska effekter som höjd hjärtfrekvens, bronkodilatation och myokardkontraktilitet.

beta2-Agonisten clenbuterol, som fortfarande missbrukas av kroppsbyggare och idrottare, är känd för att öka muskeltillväxten och minska kroppsfettet och klassificeras därför i kategori S1 som ett anabolt medel. Trots rapporter om anabola effekter av olika beta2-agonister som är jämförbara med de av clenbuterol, är de inte erkända som potenta anabola medel i hela klassen. Syftet med denna studie var att bidra till en bättre förståelse av de klassspecifika anabola effekterna på skelettmuskulaturen genom att analysera in vitro-effekterna av kortverkande och långverkande beta2-agonister. Särskild vikt lades vid additiva effekter av dessa ämnen efter samtidig behandling.

I differentierade C2C12-celler analyserades dosberoende effekter av SAL och FOR (ensamma/i kombination) på myotubdiameter, myosin tung kedja (MHC) proteinuttryck och mRNA-uttryck av gener involverade i hypertrofi, beta2-adrenoceptor 2 (ADRB2), androgen receptor (AR) och östrogen receptor (ER) hämmare. Dexametason (Dexa) saminkuberades med beta2-agonisterna och myotubdiametern bestämdes.

Salbutamol- och formoterolbehandling inducerade signifikant hypertrofi och ökade MHC-uttryck och mRNA-uttryck av generna Igf1, mTOR, PIk3r1 och AMpKa2. I motsats till en ER-hämmare antagoniserade ADRB2- och AR-hämmarna, såväl som Dexa FOR- och SAL-inducerad hypertrofi. Kombinerad behandling med SAL och FOR resulterade i signifikanta additiva effekter på myotubdiameter och MHC-uttryck.

Framtida kliniska studier behövs för att visa denna effekt också på människor och för att utvärdera detta fynd med avseende på antidopingbestämmelserna.

Referens: Piribauer M, Jiang L, Kostov T, Parr M, Steidel S, Bizjak DA, Steinacker JM, Diel P Combinatory in vitro effects of the beta2-agonists salbutamol and formoterol in skeletal muscle cells. Toxicol Lett. 2023 Apr 1;378:10-18.