Effekte des ß‐adrenergen agonisten clenbuterol auf das wachstum der skelettmuskulatur von ratten

Abstract

In 3 Teilexperimenten mit Wistarratten wurden die Effekte von Clenbuterol (CB) auf die Massen von 6 Hinterextremitätenmuskeln sowie strukturelle und biochemische Eigenschaften des M. extensor digitorum longus (EDL) untersucht. Die Experimente unterschieden sich entweder durch das Geschlecht der Ratten oder die verabreichte CB‐Dosis (5 vs. 18 mg/kg Futter). Die 12tägige Clenbuterolbehandlung steigerte das Wachstum der 6 Hinterextremitätenmuskeln zwischen 13 und 24 % ohne bevorzugte Reaktion eines Kontraktionstyps. Die größeren Muskelmassen realisierten sich über Faserhypertrophie, gemessen am Faserdurchmesser (+13 bis +16 %), und nicht über Faservermehrung. Es war keine selektive Vergrößerung von Fasern eines Stoffwechseltyps feststellbar. Die Fasertypenzusammensetzung verschob sich in Richtung der glykolytischen schnell kontrahierenden Muskelfasern ( + 0,7 bis + 4,9 %‐Einheiten FTG). Geschlechts‐ bzw. dosisabhängige Effekte waren nicht nachweisbar. Clenbuterol induzierte eine Verringerung des Kem‐Plasma‐Verhältnisses (zwischen 24 und 28 %), gemessen als Anzahl Faserkerne/mm² Faserfläche, sowie des DNA/ Protein = Verhältnisses (um 17 %). RNA‐Gehalt und RNA/DNA‐Verhältnis waren um 25 bzw. 22 % erhöht; das Protein/RNA‐Verhältnis blieb unverändert. Die Ergebnisse zeigen, daß Clenbuterol die Fasertypenzusammensetzung verändert und das Faserwachstum in einem pretranslationalen Stadium der Proteinsynthese anregt, jedoch keine zusätzliche Kernvermehrung durch Satellitenzellproliferation induziert.

The effects of clenbuterol (CB) on the weights of 6 hindleg muscles as well as on structural and biochemical characteristics of extensor digitorum longus muscle (EDL) were studied on Wistar rats. Different CB‐doses (5 vs. 18 mg/kg diet) were tested and rats of different sex were used. The 12 days treatment accelerated the growth of the 6 hindleg muscles by 13 to 24 % without predominant response of fast twitch or slow twitch muscles. The higher muscle weights were achieved by fibre hypertrophy as demonstrated by increased fibre diameters (+13 to +16%), and not by fibre multiplication. There was no evidence for a selective fibre hypertrophy of one of the metabolic fibre types. Fibre type composition shifted to the fast glycolytic fibres (FTG + 0.7 to +4.9 %‐units). There were no significant differences in responses between the sexes or CB‐doses. Clenbuterol decreased the nucleus/cytoplasm ratio, measured as nuclei number/mm² fibre area, between 24 and 28 % and the DNA/protein ratio by 17 %. RNA content and RNA/DNA ratio were enhanced by 25 and 22 %, respectively; the protein/RNA ratio remained unchanged. The results suggest that clenbuterol changes fibre type composition and stimulates fibre growth in a pretranslational stage of protein synthesis without addition of nuclei by satellite cell proliferation.

Key words:

• Rat
• ß‐adrenergic agonist
• Clenbuterol
• Skeletal muscle
• Muscle fibre
• Nucleic acids