Det övergripande syftet med avhandlingen var att öka förståelsen för de cellulära och molekylära mekanismer som ligger bakom muskelförlust vid åldrande, med särskilt fokus på anabol resistens. Detta tillstånd kännetecknas av en nedsatt förmåga att stimulera proteinsyntesen vid anabola stimuli, såsom intag av proteinrik mat eller fysisk träning. En viktig bakomliggande faktor för anabol resistens är minskad aktivering av mTOR, en signalväg essentiell för cellens tillväxt. Vidare undersöktes hur åldrande påverkar egenskaperna hos snabba (typ II) och långsamma (typ I) muskelfibrer. I avhandlingen utvecklades också en ny metod för att förenkla framtida studier på enskilda muskelfibrer.
Studierna omfattade friska, fysiskt aktiva, män i åldrarna 18–35 år och 65–74 år som genomförde ett styrketräningspass samt intog essentiella aminosyror (EAA). Muskelprover analyserades för proteinsyntes, mTOR-signalering och markörer för proteinnedbrytning. Ytterligare analyser i typ I och typ II muskelfibrer utfördes för att studera morfologi, stamceller, kapillärer och tecken på denervering för att öka förståelsen av åldrandets påverkan på dessa olika fibertyper.
Resultatet från studie I visade att proteinsyntesen ökade efter intag av EAA, en effekt som förstärktes efter styrketräning, men inga skillnader fanns mellan unga och äldre män. Den äldre gruppen hade däremot högre mTOR-signalering och ökade nivåer av proteiner relaterade till aminosyraupptag och aktivering av mTOR-signalvägen. Studie II visade att äldre män hade en högre andel typ I fibrer, mindre och missformade typ II fibrer, samt färre stamceller och kapillärer kring typ II fibrerna. Den äldre gruppen hade också fler denerverade fibrer och en högre andel grupperade typ I fibrer. I studie III utvecklades en ny metod, THRIFTY, för snabb och effektiv fibertypning av enskilda muskelfibrer. Metoden möjliggjorde, bland annat, tillförlitlig identifiering av hybridfibrer. Studie IV visade att muskelfibrer från äldre män inte hade nedsatt mTOR-signalering eller förändringar i signalvägar relaterade till proteinnedbrytning i respons till anabola stimuli.
Sammanfattningsvis, proteinsyntes och mTOR-signalering efter EAA-intag, med eller utan styrketräning, inte är nedsatt hos friska, fysiskt aktiva äldre män. Detta tyder på att åldrande i sig inte är en huvudorsak till anabol resistens. Friska äldre har ett högre innehåll av proteiner som aktiverar mTOR-signalvägen, vilket kan hjälpa till att bevara anabol känslighet. Muskelvävnaden från friska äldre uppvisar dock förändringar som fiberatrofi och förlust av stamceller, främst i typ II fibrer, samt tecken på denervering. Muskelatrofin som specifikt drabbar typ II fibrer vid åldrande verkar inte bero på akuta förändringar i signalvägar för proteinsyntes eller proteinnedbrytning vid anabolt stimuli, men kan potentiellt förklaras av ökad denervering eller förlust av stamceller.