For hvert skritt du tar, stikker det litt i kneet. Du prøver å overse smerten, men den gir seg ikke. Faktisk blir den bare verre.

Det kan være utrolig irriterende å slite med en belastningsskade. Det er dessuten vanskelig å vite hvor lang tid for eksempel en sene bruker på å repareres.

Nå har en dansk forskergruppe utforsket senevevet for å finne en løsning.

Det finner sted helt nede på cellenivå, der forskerne ser på hvordan cellene sender meldinger til hverandre. Det kan gi oss en bedre forståelse av hvordan man kan identifisere idrettsskader tidligere i prosessen.

Forskerne har undersøkt cellenes «post-system»

For å forstå den nye forskningen må vi innom maskinrommet rundt senen. Muskler er bygget opp av celler som så samler seg i større bunter som er omgitt av vev. De små cellene i senevevet sitter fast og holdes atskilt av veldig tett bindevev. Cellene trenger derfor en budbringer for å sende meldinger til hverandre.

Nettopp den mekanismen er forskerne nå på sporet av i forsøk med mus.

Forskerne har funnet ut at postbud i form av bitte små ballonger – også kalt vesikler – kan gå fra celle til celle i senevevet og levere pakker med proteiner som er med på å rydde opp i senevevet etter en dag med aktiviteter og belastning på senen.

Den nye studien, som er publisert i Science Advances, tyder også på at de små boblene ser ut til å følge en fast døgnrytme.

Når vi står opp, leverer ballongene én type proteiner til cellene.

På andre tidspunkt av dagen leverer postbudene så andre proteiner, alt sammen for å skape en balanse i systemet slik at senevevet holder seg sunt.

– Vi kan se at døgnrytmen kan påvirke innholdet av vesikler. Så en celle kan fortelle en annen celle når på dagen det er og om det er på tide å lage RNA, som er tegningene for proteiner eller å bygge den ekstracellulære matrisen (ECM) som utgjør brorparten av volumet i bindevevet, sier førsteforfatter Chloé Yeung. Hun er postdoktor ved Institute of Sports Medicine Copenhagen ved Københavns Universitet.

Sliter på en liten del av vevet

Yeung har tidligere vært en del av en forskergruppe som i en studie i Nature Cell Biology fant indikasjoner på at senevevet har en såkalt likevektstilstand – også kalt homeostase – der litt av senevevet omsettes i løpet av døgnet.

Helt konkret tyder resultatene på at omtrent 3–5 prosent av proteinene i senevevet blir brutt ned eller i hvert fall går litt i stykker hver dag når vi er aktive. De resterende 95 prosentene får lov å ligge som de er og må tåle belastningen.

Det er nettopp hvis det ikke blir ryddet opp i de 3–5 prosentene at senen kan bli overbelastet, er forskernes hypotese.

Du kan se senevevet som et møtelokale som blir rotete om dagen, forklarer professor Michael Kjær, som er seniorforfatter for den nye studien.

– Om natten kommer rengjøringsfolkene og sørger for at det blir ryddet opp i de 3–5 prosentene av senevevet som er brutt ned i løpet av dagen slik at kontoret – altså senevevet – er rent til morgendagens strabaser. Så starter alt forfra, forklarer Kjær, som er professor og leder av institutt for idrettsmedisin, avdeling for Ortopædkirurgi ved Bispebjerg Hospital i Danmark.

– Chloé har vist i museforsøk at disse små ballongene sender proteiner mellom cellene, og innholdet er ulikt i løpet av dagen. Og ikke bare blir de sendt av sted på ulike tidspunkt i løpet av dagen. De ser også ut til å inneholde et protein som sier: Nå må du høre: Jeg pakker denne genseren klar til deg (proteinet). Så hvis du ikke får en genser i løpet av døgnet, så er det nok noe galt med døgnrytmen i cellen, fortsetter professoren, som er seniorforsker på den nye studien.

Fra tidligere forskning vet ekspertene at de små ballongene – vesiklene – inneholder proteiner. Men det er første gang det er funnet tegn på at cellene har et slags postvesen som sender bobler med spesifikke molekyler som er bundet opp med døgnrytmen.

Ifølge molekylærbiolog John S. O'Neill, som ikke har vært involvert i arbeidet med studien, er det en interessant hypotese. Han mener den er plausibel.

– Men jeg trenger fortsatt å se en del mer – og sterkere – data for å bli overbevist. Og jeg vil gjerne se at denne mekanismen utføres i en hel, levende organisme og har en eller annen form for biologisk funksjon, skriver O'Neill, som leder en forskningsgruppe ved MRC Laboratory of Molecular Biology i Cambridge, i en e-post.

Trenger mer forskning

Forskerne som står bak studien, påpeker også at de ikke står med det endelige beviset siden de fleste av de nåværende forsøkene er basert på vevsprøver i mus.

Derfor må vi også være veldig forsiktig å overføre resultatene direkte til mennesker.

En av grunnene til at forskerne har startet med å se på celler i mus, er at det ikke er mulig å ha forsøkspersoner tilgjengelig for stadige vevsprøver.

I tillegg vil det kreve at man rekrutterer mange forsøkspersoner. Det er nemlig en utrolig krevende prosess å studere cellene i senevevet, forklarer Chloé Yeung.

• For det første må den såkalte sentrifugeringsprosessen gå raskt. Det er en prosess der cellene brytes ned og homogeniseres på en så skånsom måte at de fleste av organellene, som er større eller mindre celledeler – for eksempel kjerne, mitokondrier og kloroplaster – fortsetter å være intakte.
• For det andre må det gjøres døgnet rundt. Omtrent hver fjerde time skal forskerne ta en vevsprøve, noe som i seg selv gjør det omstendelig å sette opp et langvarig forsøk på mennesker.

– Så det var en hel del overnattinger for meg på sykehuset, skyter Yeung inn.

Selv om forskerne har gjort forsøkene på mus, finnes det mindre forsøk på mennesker der forskerne har sett de samme prosessene. I tillegg vet vi at vår døgnrytme er viktig for helsen, påpeker Yeung.

– I en tidligere studie har vi vist at celler fra senevev fra mennesker også sender disse små boblene, og det ser ut til at de inneholder samme proteiner. Så det er sannsynlig at disse boblene fungerer på samme måte i senene i mennesker, utdyper Yeung.

Håper å kunne oppdage idrettsskader tidlig

I starten av en belastningsskade blir senen ofte tykkere, forklarer Michael Kjær.

– Senen blir øm når man trykker på den, og det er fordi den suger til seg væske. Det er alle mulige småbiter av proteiner som suger til seg væske.

Hvis døgnrytmen i senen blir forstyrret, blir det ikke ryddet skikkelig opp i de 3–5 prosentene av proteinene som blir brutt ned i løpet av dagen.

Når man overbelaster en sene som allerede er øm, for eksempel ved å løpe lange turer to dager på rad, er det som om rengjøringsfolkene ikke rekker å rydde skikkelig opp i møtelokalet når det er stor fest i lokalet igjen og igjen.

– Hele den balansen blir forstyrret hvis det ikke er tid til opprydningen, og det blir liggende mange ting som kan suge til seg væske. Da begynner man å få forklaringen på belastningsskadene, utdyper Kjær.

– Det er den sammenhengen resultatene kan settes inn i, påpeker Kjær, som i flere år har forsket på senevev.

Vil gjerne måle mengden bobler

Forskerne har fortsatt problemer med å si hva som nøyaktig skaper den uordenen. Det kan være fordi flere prosesser i senevevet må holdes separert. Det kan også skyldes at en prosess må være ferdig før en annen kan starte.

– Hypotesen er at når senen blir overbelastet, kommer det enten flere av disse små boblene, eller så kommer det en sterkere suppe for å prøve å rydde opp i det som den fysiske aktiviteten har slitt ned. Men hvis ikke det kan følge med, så går døgnrytmen og reparasjonen litt fløyten, sier Kjær.

Nettopp mengden små bobler er noe forskerne problemer med å måle. Det kan nemlig være en av nøklene til å forstå når man må holde øye med belastningsskader, slik at man kan gjøre noe med dem tidlig.

– Man kan si at det kan være et av termometrene der man kan måle disse meldingene mellom cellene. Hvis det er mulig å finne en måte å måle vesikler utenfra, så kan man kanskje fange opp overbelastningen tidlig, forteller Kjær.

Så langt har ikke forskningen kommet enda. Men Chloé Yeung forestiller seg en annen måte man kanskje kan bruke forskningen på.

– Hvis vi kunne lage syntetiske bobler som inneholder disse nøkkelproteinene, og vi kan finne en måte å levere den til senen eller annet vev, så ville vi kanskje kunne synkronisere klokken i menneskevev utenfra og legge til en syntetisk boble slik at klokken går riktig igjen.

Det er fortsatt «litt for tidlig» å gå ut å si at det er avgjørende med åtte timers søvn for å komme seg over en seneskade. Men det er sterke indikasjoner på at søvn og døgnrytme spiller en rolle i den sammenhengen, mener Michael Kjær.

Chloé Yeung gir også et godt råd: Sørg for å passe døgnrytmen din. Sov når du skal, og skru av skjermene om natten!

Referanse:

Ching-yan Chloé Yeung mfl.: Circadian regulation of protein cargo in extracellular vesicles. Science Advances, 2022. DOI: 10.1126/sciadv.abc9061

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no. Les originalsaken på videnskab.dk her.

Vi vil gjerne høre fra deg!

TA KONTAKT HER
Har du en tilbakemelding, spørsmål, ros eller kritikk? Eller tips om noe vi bør skrive om?

les også

Overtrening kan gjøre utøvere mentalt utslitt