Ero sivun ”ACE-geeni” versioiden välillä

Urheilusuoritukseen liittyvä '''ACE-geeni''' koodaa entsyymiä[[entsyymi]]ä, joka vaikuttaa siihen, kuinka tehokkaasti [[lihas|lihakset]] polttavat [[happi|happea]] ja kuinka tehokkaasti osa lihaksista kasvaa. ACE-geenistä on kaksi vaihtoehtoista [[Alleeli|alleelia]], jotka ovat ACE I ja ACE D. I-alleelissa on 287 emäsparin[[emäspari]]n insertio eli [[kromosomimutaatio]], jossa kromosomiin[[kromosomi]]in liittyy jokin kromosomin osa muualta kromosomistosta. Insertion myötä alleeli tuottaa entsyymiä, jonka aktiivisuus on matalampi, mikä kasvattaa [[suorituskestävyys|suorituskestävyyttä]]. D-alleelissa puolestaan tätä insertiota ei ole.<ref name="Williams"> [https://doi.org/10.1038/35001141],Williams, A., Rayson, M., Jubb, M. et al. The ACE gene and muscle performance. Nature 403, 614 (2000).</ref>

ACE I/I liittyy suorituskykyyn[[suorituskyky]]yn [[urheilija|urheilijoiden]] kestävyyssuorituksissa ja ACE D/D liittyy lihasvoimaan. Tarkkoja syitä eri genotyyppien[[genotyyppi]]en suorituskyvyille ei tunneta, mutta I-alleelin aiheuttaman kestävyyden arvellaan johtuvan paremmasta lihastehokkuudesta. D-alleelin lihaskasvua ja voimaa parantava vaikutus perustuu todennäköisesti [[angiotensiini]] II:n aiheuttamiin vasteisiin. Molemmat alleelit kuitenkin vaativat geenien ja ympäristön vuorovaikutusta toimiakseen, sillä suoritusten tiedetään paranevan vain urheilujaksojen jälkeen.<ref name="Jones">[https://journals.lww.com/acsm-essr/Fulltext/2002/10000/Human_Performance__A_Role_for_the_ACE_Genotype_.8.aspx],Jones, A., Montgomery, H. E., & Woods, D. R. (2002). Human performance: a role for the ACE genotype?. Exercise and sport sciences reviews, 30(4), 184-190.</ref>

Genotyyppien osuudet voivat vaihdella myös alueellisesti. Omanin[[Oman]]in alueen arabiväestössä DD-genotyyppi on poikkeuksellisen suuri (7%, 44%, 49%), kiinalaisten jakauma noudattaa eteläaasialaisten yleisyyksiä (41%, 50%, 9%) ja valkoisilla eurooppalaisilla (25%, 50%, 25%) [[homotsygootti|homotsygootit]] alleelit ovat yhtä yleisiä. <ref>[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3174717/],Al-Hinai, A. T., Hassan, M. O., Simsek, M., Al-Barwani, H., & Bayoumi, R. (2002). Genotypes and allele frequencies of angiotensin converting enzyme (ACE) insertion/deletion polymorphism among Omanis. Journal for scientific research. Medical sciences, 4(1-2), 25–27.</ref> <ref name="Jones" /> <ref>[https://doi.org/10.1111/j.1365-2125.1994.tb04264.x ],Lee E. J. (1994). Population genetics of the angiotensin-converting enzyme in Chinese. British journal of clinical pharmacology, 37(2), 212–214.</ref>

ACE-geenien varianttien aiheuttamia eroja [[luustolihakset|luustolihasten]] mekaanisessa suorituskyvyssä on tutkittu ennen ja jälkeen 11 viikon [[aerobinen|aerobista]] harjoitteluohjelmaa. Vertailun kohteena käytettiin varusmiehiä, jotka jaettiin genotyyppien mukaisesti ryhmiin, joissa toisilla koehenkilöillä oli homotsygoottinen insertio alleelissaan (I/I) ja toisilla ei (D/D). Ennen harjoituskautta suoritetuissa mittauksissa alleelien välillä ei ollut eroa, mutta harjoittelun jälkeen ACE-geenin insertion (I/I) omaavat henkilöt suoriutuivat 8,62 % tehokkaammin samassa testissä. Ryhmässä, jossa alleelissa ei ollut insertiota (D/D), tulos laski lähes prosenttiyksikön (-0,39 %) edelliseen mittaukseen verrattuna.<ref name="Williams" />

Intensiivinen voima- ja kestävyysharjoittelujakso vaikuttaa eri genotyyppien (I/I I/D, D/D) [[sydänlihas|sydänlihaksen]] kasvuun eri tavoin. Tutkimuksessa koehenkilöiltä mitattiin [[sydän|sydämen]] vasemman kammion massa ja mitat sekä BNPsekä [[B-tyypin natriureettinen peptidi|BNP]]-entsyymitasot, jota voidaan pitää lihassolujen[[lihassolu]]jen kasvun biomarkkerina. Harjoittelujakson jälkeen D-alleelin homo- ja heterotsygoottien[[heterotsygootti]]en vasemman kammion massa kasvoi merkittävästi verrattuna I/I-genotyyppiin. BNP-tasot olivat kullakin genotyypeillä samat ennen harjoitusjaksoa, mutta harjoittelun jälkeen D/D-genotyypin koehenkilöiden BNP-tasot nousivat merkittävästi verrattuna I/I- ja I/D-genotyyppeihin.<ref>[https://doi.org/10.1161/01.cir.96.3.741],Montgomery, H. E., Clarkson, P., Dollery, C. M., Prasad, K., Losi, M. A., Hemingway, H., Statters, D., Jubb, M., Girvain, M., Varnava, A., World, M., Deanfield, J., Talmud, P., McEwan, J. R., McKenna, W. J., & Humphries, S. (1997). Association of angiotensin-converting enzyme gene I/D polymorphism with change in left ventricular mass in response to physical training. Circulation, 96(3), 741–747. </ref>

Angiotensiini II:n ja sen reseptorin AT1 voidaan rotillareseptorin  AT1  voidaan rotilla tehdyn tutkimuksen perusteellatutkimuksen  perusteella väittää vaikuttavan myös luustolihasten kasvuun. Tutkimuksessa ACE-inhibiittorilla estettiin angiotensiini II tuotanto, jonka seurauksena harjoittelujakson jälkeinen luustolihasten kasvu hidastui. Myös AT1-reseptorien tukkiminen osoitti angiotensiini II:n olevan eniten lihaskasvuun vaikuttava tekijä.<ref>[https://doi.org/10.1152/ajpendo.2001.280.1.E150],Gordon, S. E., Davis, B. S., Carlson, C. J., & Booth, F. W. (2001). ANG II is required for optimal overload-induced skeletal muscle hypertrophy. American journal of physiology. Endocrinology and metabolism, 280(1), E150–E159.</ref>

[[Reniini-angiotensiinijärjestelmä]] (RAS) on elimistön verenpainetta[[verenpaine]]tta ja nestetasapainoa[[nestetasapaino]]a säätelevä järjestelmä. Prosessin lopputuote, angiotensiini II, säätelee verenpainetta suoraan [[munuainen|munuaisten]] natriumin[[natrium]]in ja [[vesi|veden]] takaisinimeytymisen kautta, mutta myös epäsuorasti tuottamalla [[lisämunuainen|lisämunuaisista]] aldosteronia[[aldosteroni]]a tai nostaen janon[[jano]]n tunnetta.<ref>[https://academic.oup.com/endo/article/144/6/2179/2880369#skipNav],Lavoie, J. L., & Sigmund, C. D. (2003). Minireview: overview of the renin-angiotensin system—an endocrine and paracrine system. Endocrinology, 144(6), 2179-2183.</ref> Koska ACE-geenin toiminta vaikuttaa angiotensiinikonvertaasin[[angiotensiinikonvertaasi]]n (ACE) tuotantoon, ulottuvat sen vaikutukset RAS-järjestelmään, jossa se toimii angiotensiini I:n muuttamisessa angiotensiini II:ksi.<ref name="Puthucheary">[https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21615186/],Puthucheary, Z., Skipworth, J. R., Rawal, J., Loosemore, M., Van Someren, K., & Montgomery, H. E. (2011). The ACE gene and human performance. Sports medicine, 41(6), 433-448. </ref>

Angiotensiini II toimii agonistina[[agonisti]]na angiotensiinin tyypin-1 reseptorin (AT1R) kanssa, joka aiheuttaa verenpaineen nousun [[valtimo (anatomia)|valtimoissa]] supistamalla verisuonia[[verisuoni]]a. Lisäksi angiotensiini II saa aikaan aldosteroni-hormonin erityksen lisämunuaisissa, mikä johtaa [[suola|suolojen]] ja veden takaisinottoon lisäten kiertävän veren tilavuutta.<ref name="Puthucheary" /> ACE-geenin tuottama entsyymi vaikuttaa angiotensiini I:sen lisäksi myös [[bradykiniini]]-proteiinin metaboliaan[[metabolia]]an. ACE hajottaa bradykiniiniä, joka toimii valtioverisuonia laajentavana vaikuttajana.<ref name="Brown">[https://journals.lww.com/cardiovascularpharm/Fulltext/1998/09000/ACE_Insertion_Deletion_Genotype__Affects.6.aspx],Brown, N. J., Blais Jr, C., Gandhi, S. K., & Adam, A. (1998). ACE insertion/deletion genotype affects bradykinin metabolism. Journal of cardiovascular pharmacology, 32(3), 373-377. </ref>

ACE-geenien eri alleelit I ja D johtavat erilaisiin ACE pitoisuuksiin veressä. Näiden alleelien tuottamien entsyymien määrät eroavat 47 % toisistaan, mikä tekee I- ja D-alleelien [[lokus|lokuksesta]] merkittävimmän ACE-pitoisuuteen vaikuttavan tekijän. <ref>[https://doi.org/10.1172/JCI114844],Rigat, B., Hubert, C., Alhenc-Gelas, F., Cambien, F., Corvol, P., & Soubrier, F. (1990). An insertion/deletion polymorphism in the angiotensin I-converting enzyme gene accounting for half the variance of serum enzyme levels. The Journal of clinical investigation, 86(4), 1343–1346.</ref> I/I- ja D/D-genotyypit vaikuttavat merkittävästi myös bradykiniinin metaboliaan vähentämällä sen puoliintumisaikaa. D/D-genotyypin vaikutuksesta angiotensiini II pitoisuudet ovat korkeammat ja bradykiniinin puoliintumisaika merkittävästi alhaisempi kuin II-genotyypin arvoissa. <ref name="Brown" /> Näin ollen D/D-genotyypin deleetioiden myötä ACE:n tuotanto kasvaa, mikä merkitsee suurempaa angiotensiini II pitoisuutta ja nopeampaa bradykiniinin hajotusta. Näiden seurauksena verenpaine nousee valtioverisuonten supistuessa. Vastaavasti I/I-genotyypin insertioiden myötä angiotensiini II:sta ei muodostu normaaliin tapaan ja bradykiniinin hajotus inhiboituu, josta seuraa verenpaineen aleneminen. <ref name="Brown" /> <ref name="Puthucheary" />

*[https://www.hs.fi/tiede/art-2000003733902.html/ Huippu-urheilijan geeni löytyi?]