Биологи открыли вещество, заставляющее мускулы сжигать жир
Ученые из США создали препарат, заставляющий клетки мускулов сжигать столько же жира, что и интенсивные физические упражнения, и при этом повышающий выносливость тела на 70%, говорится в статье, опубликованной в журнале Cell Metabolism.
"Занятия спортом включают ген PPARD в клетках наших мускулов, однако нам удалось показать, что того же самого можно добиться, не напрягая свои мышцы. Это означает, что мы сможем повысить нашу физическую выносливость до уровня спортсмена, не тратя на это никаких усилий", — заявил Вэйвэй Фань (Weiwei Fan) из института Салка в Ла-Хойе (США).
Фань и его коллеги из института Салка уже несколько лет изучают то, как наше тело сжигает калории и становится более выносливым при регулярных занятиях спортом. Ученых интересуют те гены, которые заставляют тело переключиться с использование глюкозы в качестве основного источника энергии для мускулов на молекулы жиров, запасенных в жировой прослойке, и возможность их "включить" при отсутствии нагрузок.
Ведущую роль в этом процессе играют гены и связанные с ними клеточные рецепторы из класса PPAR, дирижирующие метаболизмом клеток и заставляющие их переключаться с одного типа питания на другой. Их отключение или "насильное" включение, как рассказывают ученые, приводит к любопытным эффектам. К примеру, постоянная работа гена PPAR-дельта превращает мышей в настоящих атлетов-бегунов, никогда не толстеющих и способных бегать на необычно большие расстояния.
Экспериментируя с этими мышами, биологи создали молекулу GW1516, действующую на рецепторы PPAR-дельта аналогичным образом за одним большим исключением – она нормализовала работу инсулина и помогала грызунам сбросить вес, но не повышала их выносливость.
Пытаясь понять, почему так происходит, ученые наблюдали за жизнью нескольких групп мышей, которых они кормили большими дозами GW1516 на протяжении одного или двух месяцев или же обычной едой. И те и другие грызуны вели "сидячий" образ жизни и не занимались спортом до того момента, когда ученые решили проверить их выносливость, высадив их на беговую дорожку.
К удивлению ученых, повышение дозы GW1516 сработало – такие грызуны продержались на беговой дорожке на 110 минут дольше, чем их сородичи из контрольной группы, что говорит о том, что они были на 70% более выносливыми. Пытаясь понять, что именно произошло, Фань и его коллеги проанализировали, как менялся состав крови и активность генов мышей во время упражнений.
Как оказалось, у мышей, принимавших GW1516, изменилась работа примерно тысячи генов, часть из которых была ожидаемой – к примеру, включение генов, отвечающих за разложение жиров, а другие были неожиданными. В частности, гены, отвечавшие за разложение сахаров, были неактивными в теле этих грызунов, что означало, что их мускулы не использовали глюкозу в качестве источника энергии.
Подобный неожиданный результат, как объясняют ученые, указывает на то, что корень выносливости кроется не в сжигании запасов жира в животе, а в голове человека или животного. Когда уровень глюкозы в крови достигает некоторой критической отметки, PPAR-дельта переключает мускулы на сжигание жира, чтобы обеспечить мозг необходимым ему сахаром. Конечным итогом этого процесса является то, что бегуны-марафонцы называют "ударом о стену" – резкое истощение всех сил, сопровождающееся потерей сознания из-за недостатка глюкозы в мозге.
Соответственно, имитация этого процесса при помощи GW1516 позволяет достичь максимально возможной выносливости, которой бы обладал человек, чьи мускулы были бы "настроены" на сжигание жира благодаря постоянным тренировкам и постепенному повышению активности PPAR-дельта. Препараты, подобные GW1516, могут не только помочь тучным людям сбросить лишний вес, но и помогут им активнее заниматься спортом и лучше переносить нагрузки благодаря подобному "переключению" мышц на новый тип метаболизма, заключают ученые.