Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • AI
  • medtech
  • ММИФ-2018

На пути к таблетке для «физкультуры на диване»

Генетики заменили физические упражнения препаратом

Денис Стригун, Naked Science

Группе ученых из США, Швейцарии и Австралии с помощью агониста PPARδ-рецепторов, эндуробола, удалось проследить молекулярный механизм искусственного повышения физической выносливости.

Важным условием роста физической выносливости является преодоление «стены марафонца» – порога углеводного истощения за счет удержания гликогена в мышцах и печени. На молекулярном уровне это происходит благодаря увеличению емкости митохондрий и преобразованию гликолитических (быстрых) мышечных волокон в окислительные (медленные) через сигнальный путь AMPK-PGC1a, а также окислению жирных кислот. Поскольку оба процесса, как предполагается, повышают продуктивность и снижают зависимость организма от глюкозы, их стимуляция рассматривается как способ поддержки спортсменов. Однако механизм таких метаболитических изменений и их связь с выносливостью изучены недостаточно.

В 2015 году американские ученые Вэйвэй Фэн (Weiwei Fan) и Рональд Эванс (Ronald M. Evans) обнаружили, что ключевым регулятором окисления жирных кислот в мышцах могут выступать дельта-рецепторы, активируемые пероксисомными пролифераторами (PPARδ). Гиперэкспрессия рецепторов этого типа стимулировала окисление жирных кислот и формирование окислительных волокон у генетически модифицированных мышей, что повысило их выносливость, чувствительность к инсулину и устойчивость к ожирению. Схожие результаты показало соединение GW1516 (GW), или эндуробол, однако в этом случае выносливость диких животных увеличивалась только при условии физических упражнений.

GW – агонист PPARδ, разработка которого прекратилась в начале 2000-х годов. Испытания на крысах показали, что препарат обладает высокой канцерогенностью. Впоследствии метаболиты вещества были обнаружены в образцах ряда профессиональных спортсменов.

В новой работе (Fan et al., PPARδ Promotes Running Endurance by Preserving Glucose), опубликованной в журнале Cell Metabolism, авторы включали GW в рацион особей, ведущих малоподвижный образ жизни, более длительное время (восемь недель вместо четырех). После этого животных помещали на беговую дорожку и оценивали углеводное истощение по уровню глюкозы в крови. Согласно анализу, препарат повысил физическую выносливость экспериментальной группы более чем вдвое: к моменту падения глюкозы до 70 миллиграммов на децилитр они могли бежать до 270 минут против 160 минут в контрольной группе. Чтобы выяснить молекулярный механизм таких изменений, ученые проанализировали экспрессию генов в мышцах мышей. Это позволило выявить 975 генов, активность которых изменилась после обработки.

ppar-delta.jpg

Предполагаемый механизм метаболических изменений, регулируемых PPARδ после тренировки (вверху) или через лиганды (внизу). Желтым цветом обозначена глюкоза, зеленым – жирные кислоты. Рисунок из статьи в Cell Metabolism.

Примерно половина (457 единиц) генов оказались целевыми для PPARδ и были связаны со сжиганием жира (их экспрессия увеличилась) или разрушением углеводов (их экспрессия снизилась). По мнению команды, это указывает на то, что путь PPARδ, по всей видимости, предотвращает углеводное истощение в пользу жировой ткани, задерживая глюкозу, которая необходима мозгу, в организме. Таким образом, сжигание жира выступает не столько стимулятором выносливости, сколько компенсаторным механизмом. Примечательно, что мышцы мышей, получавших препарат, не имели специфических физиологических изменений, характерных для нагрузок: роста кровеносных сосудов и дополнительных митохондрий.

«Физические упражнения активируют PPARδ, но наша работа показывает, что вы можете сделать то же самое без механического воздействия. Иными словами, повысить выносливость до сопоставимого уровня можно без физических нагрузок», – сообщил Вэйвэй Фэн (в пресс-релизе Salk Institute “Exercise-in-a-pill” boosts athletic endurance by 70 percent – ВМ). Он добавил, что открытие заинтересовало фармацевтические компании: выявленный механизм может лечь в основу препаратов для пациентов с сахарным диабетом 2 типа и страдающих ожирением.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 10.05.2017


Читать статьи по темам:

метаболизм ожирение разработка препаратов Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Тройной удар по диабету и ожирению

Новый экспериментальный препарат с беспрецедентной эффективностью излечил лабораторных животных от ожирения и сахарного диабета второго типа, а также ассоциированных с ним нарушений жирового обмена.

читать

Ингибитор фермента MK2 для профилактики и лечения диабета

Подавление активности печеночного фермента MK2 решает все метаболические проблемы при ожирении, метаболическом синдроме и сахарном диабете 2 типа.

читать

Вредный (и ненужный?) белок

Повышенный синтез белка Id1 уменьшает способность бежевой жировой ткани сжигать калории при охлаждении. Возможно, что для нормальной работы организма этот белок не нужен.

читать

Новые функции кишечной микрофлоры

Потребляемая пища сильно влияет на кишечную микрофлору, которая в конечном счете влияет на наш организм, например, меняя наш вес. Получается замкнутый круг: человек – микрофлора – человек.

читать

Похудеть быстро… и ненадолго

Через шесть лет после шоу «The Biggest Loser» лишь у одного участника вес был меньше, чем по окончании соревнования. Остальные 13 набрали килограммы обратно.

читать

Желчная кислота излечит от ожирения и жирового перерождения печени

Одна из желчных кислот предотвращает и устраняет проявления жировой инфильтрации печени у мышей. Более того, это соединение может помочь в лечении ряда метаболических расстройств, в том числе сахарного диабета 2 типа и ожирения.

читать