IGF-1 jest istotnym czynnikiem wzrostu, wydzielanym pod wpływem GH. Porównano efekty syntezy i degradacji białka przez GH i IGF-1. Po wstrzyknięciu ich w przedramiona ochotników, podczas jednoczesnego utrzymania stałego poziomu aminokwasów, zaobserwowano zwiększoną syntezę białek w obu grupach, ale w znacząco różny sposób. IGF-1 był silniejszym stymulatorem syntezy białka, a także wykazywał istotne właściwości antykataboliczne (np. zredukowanie degradacji białka), podczas gdy GH co prawda powodował wzmożoną syntezę białek, ale nie miał właściwości antykatabolicznych.
Te wyniki wskazują, że IGF-1 daje lepszy efekt w zwiększaniu syntezy białka niż GH, a ponadto, IGF-1 daje dodatkowe korzyści, takie jak hamowanie katabolizmu mięśni. IGF-1 jest tak silnym stymulatorem syntezy białek mięśniowych – przy jednoczesnym zredukowaniu załamania mięśniowego – że wiele szpitali stosuje go, aby odwrócić antykataboliczne skutki przypadków medycznych takich jak oparzenia lub przy rekonwalescencji po operacji. Ponadto, IGF-1 wstrzyknięty głodzonym myszom przywrócił syntezę białek we wszystkich mięśniach w porównywalnym stopniu, co u myszy otrzymujących zastrzyk insuliny czy nakarmionych!
Białko wpływa na stężenie IGF-1
Stężenie IGF-1 wydaje się zależeć od całkowitej liczby przyjętych kalorii, białek i niektórych mikroelementów (potasu, magnezu i cynku), co pokazano w badaniach przeprowadzonych zarówno na zwierzętach, jak i ludziach. Stwierdzono, że stan odżywienia – nie tylko samej energii i aminokwasów – jest kluczowym regulatorem IGF-1. Na przykład, w jednym badaniu oceniano wpływ na IGF-1 suplementacji białkowej bądź węglowodanowej w połączeniu z treningiem siłowym i wytrzymałościowym, przez okres sześciu miesięcy. Wyniki wskazują, że spożywanie suplementów białkowych w trakcie programu siłowego czy kondycyjnego prowadziło do zwiększenia stężenia IGF-1 w osoczu, w porównaniu do grupy, która konsumowała kalorycznie równoważny suplement węglowodanowy.
Biegacze długodystansowi stanowią doskonały przykład na to, jak dieta wpływa na IGF-1. Stosują oni dietę o niskiej zawartości białka, lecz wysokowęglowodanową, i mają niższy poziom IGF-1 niż dorosłe osoby spożywające posiłki w stylu zachodnim – bogate w białka i kalorie. Te badania są w zgodzie z innymi, w których wykazano znaczne obniżenie ilości całkowitego i wolnego IGF-1 przy stosowaniu diety ubogiej w białka. Pewna ilość białka i węglowodanów jest niezbędna dla IGF-1, jednak tradycyjna, wysokobiałkowa i niskowęglowodanowa dieta kulturystów powoduje spadek stężenia IGF-1 i insuliny, choć ekspresja genów mięśniowych IGF-1 się zwiększa.
Niedawno opublikowano ciekawe odkrycia wykazujące, że połączenie EAA i węglowodanów w odżywczym drinku ma pozytywne skutki, jeśli chodzi o poziom stężenia IGF-1. Ochotnikom polecono najpierw wykonać krótki sprint na rowerze o wysokiej intensywności i natychmiast po wysiłku spożyć placebo, węglowodany (WW) lub napój zawierający kluczowe aminokwasy (EAA) plus węglowodany. Wybrano taki rodzaj ćwiczeń, ponieważ jazda na rowerze o wysokiej intensywności powoduje znaczny wzrost GH. Naukowcy chcieli w szczególności zbadać, jaki wpływ ma potreningowa suplementacja na „wolny” IGF-1, jako że jest on ściśle związany z białkami wiążącymi.
Badacze odkryli, że bardzo intensywny trening na rowerze spowodował 60-krotny wzrost GH po ćwiczeniach, który utrzymywał się na podwyższonym poziomie przez 80 minut po zakończeniu treningu. Pod koniec badania stężenie wolnego IGF-1 wzrastało tylko w grupie EAA/WW. W dodatku, EAA/WW było najbardziej efektywne, jeśli chodzi o obniżenie stężenia IGFBP-2 w trakcie treningu i 160 minut po, w połączeniu z najwyższym stężeniem wolnego IGF-1.
Fakt, że napój EAA/WW obniżył poziom IGFBP-2 jest dobrą wiadomością, jako że badania wykazały, iż myszy z nadmierną ekspresją IGFBP-2 miały niższą masę mięśniową i większą procentową ilość tłuszczu. To sugeruje, że IGFBP-2 znacząco hamuje wzrost mięśni szkieletowych poprzez obniżenie czynników powodujących ich wzrost oraz zmniejszenie syntezy białek. Można również wyciągnąć wniosek, że połączenie intensywnych ćwiczeń z drinkami zawierającymi węglowodany i EAA może doprowadzić do wzrostu poziomu „wolnego” IGF-1.