Människans proteinsyntes, vad är det?

På den här sidan har vi som syfte att försöka informera intresserade läsare så mycket som möjligt om de ämnen vi skriver om och försöker alltid uttrycka oss pedagogiskt och lättförståeligt men samtidigt på en vetenskaplig och akademisk nivå. Det kan ibland vara en liten svår balansgång och ibland drar fackterminologin i väg en aning och ett ord/uttryck som för någon/några av oss känns helt begripligt och något som skulle kunna beskrivas i sömnen så är det ju självfallet inte så för alla.

Bakgrund till denna text

Häromdagen skrev Joel ett inlägg angående en studie om vadernas muskeltillväxt vid löpning och i samband med det nämnde han för mig att ordet ”proteinsyntes” förekommit i ett par av våra texter men utan att egentligen förklaras. Att läsa om proteinsyntesen utan att veta vad det ens är kan begränsa övrigt lärande och just den termen har jag tänkt beskriva i denna text.
Är man inne på träningsforum (framför allt de som är styrketräningsinriktade) och läser så framstår ordet proteinsyntes som ett närmast magiskt ord och svaret på alla ens problem men ofta är det tydligt att ordet nämns utan vidare koll på vad det faktiskt handlar om. Inget som helst fel i det dock, alla har vi olika kunskaper om olika saker, men för den som är intresserad i att få en lite djupare förståelse i vad proteinsyntes är för något så hoppas jag att följande text skall vara till nytta.

Kroppens pusselbitar

Protein beskrivs ofta som kroppens byggstenar och det är en bra liknelse som väl beskriver proteinets funktion i våra kroppar. Ordet syntes innebär en nybildning och tillväxt av något i kroppen och du kan stöta på ord inom träningsfysiologin såsom glykogensyntes (när glykogen, d.v.s. inlagrade kolhydrater, nybildas i dina muskelceller), fettsyntes (fett som lagras in), skelettsyntes (nybildat skelett) m.m. I proteinets fall är det cellens nybildning av proteiner där aminosyror pusslas ihop till s.k. peptider för att sedan bli färdiga proteiner som bygger upp vävnad i hela våra kroppar.
Jag nämnde ordet peptid och det är alltså aminosyror som bundits ihop, två aminosyror är en dipeptid, tre stycken är en tripeptid o.s.v. Många aminosyror innebär en polypeptid och vid en viss gräns (50 aminosyror brukar nämnas) så kallar man molekylen för ett protein.
Så varför använder jag ordet pusselbitar i underrubriken och inte det ”gängse” uttrycket byggstenar? Ja byggstenar är på intet sätt ett felaktigt begrepp, tvärtom alldeles utmärkt som sagt, men jag tycker själv att kroppens proteinomsättning lättare kan förstås om den liknas vid ett pussel.
Tänk dig ett stort pussel med ett enormt antal pusselbitar. På vardera sida av pusslet sitter en person där den person A ständigt bygger upp pusslet samtidigt som person B  ständigt plockar bort bitar. Person A motsvarar här proteinsyntesen och person B motsvarar proteinnedbrytningen. Nysyntes av protein i våra kroppsvävnader pågår hela vårt liv, ständigt och jämt och kommer inte upphöra en sekund förrän dess att man dör. Samma sak gäller även en parallellt pågående nedbrytning av kroppen, detta är väsentligt för vår överlevnad och kroppen jag har idag är helt ”utbytt” jämfört med min kropp som liten t.ex.
Med andra ord har person A och B plockat bort och tillfört bitar kontinuerligt år efter år efter år och ingen bit är idag densamma som tillfördes och separerades från pusslet för exempelvis 10 år sedan. För den som växer innebär det att person A som bygger upp pusslet jobbar mer effektivt än person B och att denna person varje dag tillför lite fler bitar än vad person B hinner ta bort, det kan vara i skelettet hos en växande tonåring och det kan handla om muskelprotein hos en muskelbyggare. Just muskelbygge berör jag lite extra eftersom det är av primärt intresse för de flesta träningsintresserade och där handlar det om att man inom en given mätperiod (låt oss för enkelhetens skulle säga 24 timmar) åstadkommer en något högre proteinsyntes än proteinnedbrytning.
Det är inte en fråga om varenda enskild timme, ibland är nedbrytningen betydligt större än den parallellt pågående syntesen, under tiden du tränar hårt t.ex. Ibland är dock proteinsyntesen övervägande, t.ex. timmarna efter träning när du vilar, återhämtar dig och har tillfört adekvata mängder protein och övrig näring från kosten. För just muskelproteinets återuppbyggnad är det enbart proteinet, och faktiskt bara det essentiella aminosyrorna (mer om essentiella näringsämnen i denna text som jag skrivit tidigare), som spelar roll (de andra kan kroppen bilda själv) även om du ur andra synpunkter självfallet tjänar på att tillföra fett och kolhydrater efter passet.

Själva processen

Själva den fysiologiska processen som är proteinsyntes pågår som sagt ständigt i våra celler och jag tänkte försöka mig på att gå igenom den i korthet:
I vårt blodomlopp cirkulerar ständigt aminosyror, det är som sagt dessa små syror som tillsammans bildar peptider och senare även de större molekylerna proteiner. Aminosyrorna i blodet är dels de som spjälkats från kosten vi ätit men även aminosyror som frisatts ur cellerna efter dess att proteinet brytits ner. Vi har en s.k. aminosyrapool som alltså ständigt tillgodoser cellerna med aminosyror kombinerat med det vi äter. Faktum är att majoriteten av allt nysyntetiserat protein faktiskt kommer från de intracellulära aminosyrorna som redan finns att tillgå kroppen, av det protein vi äter varje dag utnyttjas bara en minoritet i proteinsyntesen och resten använda i energiomsättningen (det oxiderar till glukos).
Kroppen omsätter i genomsnitt hela 250 gram protein per dag vid ett intag på 90 gram hos en individ i energibalans (1). Ställ sedan detta i relation till hur lite din kropp faktiskt bygger upp sig på en dag så inser du snabbt att nedbrytning och nysyntes är väldigt jämn, man ökar ju knappast 250 gram muskler per dag eller hur?
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Animal_cell_structure_en.svg
 
Det första som sker när cellen skall bilda nytt protein är att protein kommer in i cellen antingen via s.k. faciliterad diffusion eller via endocytos. Diffusion innebär att ett ämne transporteras från en miljö med hög koncentration till en miljö med lägre koncentration och om den är faciliterad så betyder det att ämnet ”får hjälp” att ta sig in. I det här fallet när en aminosyra tar sig in i cellen med hjälp av ett transportprotein. Det andra begreppet, endocytos,  är när cellen omsluter ett protein (se det som att cellen stänger in det i en liten blåsa) vilken bundits till en receptor på cellmembranet (cellens ”skal”) och drar in den för nedbrytning.
Väl inne i cellen kommer proteinet spjälkas till aminosyror då det brytits ned av cellorganellerna lysosomer (cellorganell = en beståndsdel med funktioner i cellen helt enkelt). Därefter kommer s.k. tRNA (transport RNA) och hämtar upp de aminosyror som behövs för att transportera dessa genom cytoplasman (cellvätskan som finns i hela cellen och som organellerna ”simmar runt i”) till organeller vid namn ribosomer, ”proteinfabriken”. Dessa ribosomer är som små korn fästa på yttersidan av ett kanalsystem som heter endoplasmatiskt retikulum och protein som är färdigt kommer nu transporteras genom detta kanalsystem, (återigen inneslutet i små blåsor) för att sedan ta sig in i ännu en cellorganell, nämligen golgiapparaten.
Golgiapparaten berabetar proteinet ytterligare, ”finslipar det” skulle man kunna säga. Därefter transporteras proteinet ut ur cellen precis på samma sätt som protein kommer in i cellen, nämligen genom en blåsa som släpper det genom membranet och ut ur cellen. När det kommer in på detta vis heter det som sagt endocytos och när det sedan skall ut kallas det exocytos. För övrigt kanske du märker att ”cyt” dyker upp lite här och var och om du stöter på ”cyt” i fysiologisammanhang kan du vara övertygad om att det på något vis berör cellerna. Detta oavsett om vi pratar växtceller eller människoceller.

Slutord

Min förhoppning med denna text är att ge en lite mer ingående bild av vad proteinsyntes faktiskt är då ordet dyker upp väldigt ofta på träningsforum där jag är aktiv och där jag vet att vi har många läsare. Vidare hoppas jag även att det kan vara allmänt intressant information för den med intresse av människokroppens funktioner och min förhoppning är att texten givit någon form av klarhet och varit pedagogisk. Det finns mycket konstiga ord och begrepp men det är sådana saker som man snabbt lär sig.
Angående krångliga ord och processer vill jag dessutom tillägga att det inte är särskilt nödvändigt att kunna om proteinsyntesen på djup biokemisk nivå, om nu inte ett särskilt intresse föreligger. Jag skrev relativt djupgående eftersom jag antar att vissa är intresserade av det. Men om det du eftersträvar bara är en grundkunskap i vad ordet proteinsyntes egentligen är så finns inget ”krav” på att plugga in den lite mer avancerade delen ”bara för att”.  Men förhoppningsvis har jag lyckats täcka in information för flera nivår av intresse och kunskapssökande.
När vi nu hädanefter använder ordet ”proteinsyntes” i någon av våra texter (det kommer dyka upp om och om igen, var så säker) kan vi förhoppningsvis hänvisa till denna text för att skapa lite reda bland facktermerna.
/Nicklas
1. Abrahamsson Lillemor och Löf Marie. Proteiner. I: Abrahamsson Lillemor, Andersson Agneta, Becker Wulf och Nilsson Ger. Näringslära för högskolan, femte upplagan. Stockholm: Liber; 2006
Mycket av den information jag skrivit är hämtad från följande litteratur som kan rekommenderas för den som är intresserad av svenskspråkig och bra högskolelitteratur på relativt enkel nivå inom ämnet:
Abrahamsson Lillemor, Andersson Agneta, Becker Wulf och Nilsson Ger. Näringslära för högskolan, femte upplagan. Stockholm: Liber; 2006
Henriksson Olle och Margaretha Rasmusson. Fysiologi – med relevant anatomi, 2:a upplagan. Lund: Studentlitteratur; 2007
Bilden nedan illustrerar en muskelcell: