17.01 - 07:53

Одна мутация отучила мух получать пользу от физкультуры


 

В мышцах животных обнаружили белки, которые отвечают за реакцию организма на физические упражнения — рост мышц и перестройку обмена веществ. Они называются сестринами. Их нокаут сводит эффект физкультуры на нет. Добавление сестринов в клетки, напротив, позволяет предотвратить атрофию мышц, даже если животное их не тренирует. Две дополняющие друг друга работы, посвященные сестринам, опубликованы в журнале Nature Communications.

Физические упражнения — самый простой способ поддерживать здоровье в пожилом возрасте и не дать мышцам атрофироваться. Однако далеко не все люди способны им воспользоваться, кому-то мешает работа, кому-то — здоровье, а кто-то просто не может собраться. Поэтому было бы удобно найти какой-нибудь медикаментозный заменитель физкультуры, который позволил бы избежать возрастной атрофии мышц даже тем, кто не может делать упражнения. Но для этого необходимо сначала выяснить, какой механизм связывает физкультуру и здоровье мышечной ткани.

Две группы исследователей — из Университета Мичигана и Университета Помпеу Фабра в Барселоне — предложили рассмотреть в качестве такого связующего звена белки сестрины. У млекопитающих их три типа, у мух и червей — по одному. Сестрины работают в основном в мышцах, накапливаются в клетках при стрессе и отвечают за регуляцию обмена веществ: снижают уровень окислительного стресса, подавляют синтез белка (блокируя белковый комплекс TOR) и запускают аутофагию — переваривание и обновление отдельных частей клетки.

Чтобы проверить, действительно ли сестрины отвечают за эффект от физических упражнений, ученые из Университета Мичигана разработали комплекс физкультуры для дрозофил. Они с определенной периодичностью стряхивали мух на дно пробирки, откуда они, повинуясь своему отрицательному геотаксису, ползли наверх, где их снова стряхивали. После трех недель таких тренировок подопытные мухи действительно стали сильнее: например, они могли бегать без устали 500 минут вместо обычных 400. Однако на нокаутных мух тренировки не оказали никакого действия: животные, у которых ген сестрина был выключен, после занятий уставали так же быстро, как и до.

Затем исследователи подтвердили, что сестрин работает именно в мышцах. Для этого они избирательно блокировали его экспрессию у здоровых животных — и они оказались так же нечувствительны к тренировкам, как и нокаутные мухи. И наоборот: если нокаутным мухам в мышцы добавить рабочий ген сестрина, физкультура начинала приносить плоды, несмотря на то, что во всех остальных клетках организма сестрин не работал.

Дальше ученые переключились на мышей и выяснили, что из трех сестринов у них за эффект от физкультуры отвечает сестрин-1: только его нокаут делал мышей нечувствительным к тренировкам. Изучив физиологию нокаутных по сестрину-1 мышей подробнее, исследователи заметили, что у них после тренировок остается неизменной не только скорость, с которой они устают, но также чувствительность к инсулину, интенсивность дыхания и количество митохондрий. Таким образом, сестрин подошел на роль белка, который изменяет обмен веществ в мышцах, влияя тем самым и на другие системы органов.

В то же время исследователи из Барселоны работали только с мышами и проверяли, как у них сестрины участвуют в разных типах мышечной атрофии. Они обнаружили, что во всех случаях атрофии — вызванной неподвижностью, отмиранием мышечных нервов или возрастом — оверэкспрессиия сестринов позволяет снизить потери в мышечной ткани. Они подтвердили, что это происходит за счет аутофагии: как правило, в деградирующей мышце ее уровень снижается, а сестрины, наоборот, ее стимулируют и поддерживают жизнеспособность мышечных волокон.

Таким образом, сестрины можно было бы использовать как молекулярные аналоги физических упражнений. Тем не менее, поскольку это крупные молекулы, их довольно сложно доставить избирательно в мышечную ткань взрослого человека. Поэтому для того, чтобы создать таблетку-«имитатор физкультуры» — подобно тому, как появились имитаторы голодания — придется найти небольшие молекулы, способны запустить работу сестринов в мышцах.

Ученые то и дело находят у физических упражнений самые неожиданные эффекты. Так, например, мы рассказывали о том, что физкультура помогает не только снизить риск смерти от всех причин, но также уменьшить количество мутаций в митохондриях, предотвратить депрессию и «прокачать» память.

Полина Лосева

https://nplus1.ru/

Ключевые слова:
Читайте также:

Демодекоз: откуда берется подкожный клещ

Какие факторы провоцируют появление демодекса
Подробнее »»

Ошибки в гардеробе провинциалки: перечисляем женские промахи

Нельзя сказать, что красотки из маленьких городков безвкусные. Просто им одновременно присущи робость и желание выглядеть «дорого». Это опасное сочетание.
Подробнее »»

Гречневый или ржаной: выбираем хлеб для бутербродов

Бутерброд – популярная закуска многих стран
Подробнее »»

Аррокот помог уточнить механизмы формирования планетезималей

Астрономы, проанализировавшие данные, полученные межпланетной станцией New Horizons, выяснили, что две доли объекта Пояса Койпера Аррокот, который исследовала станция, образовались при первичном гравитационном коллапсе небольшого облака, после чего постеп
Подробнее »»

Факторы, влияющие на репродуктивную функцию мужчин

Возраст отца влияет на репродуктивную способность
Подробнее »»

Читайте также:
21.02 - 11:37

Дети после ЭКО на 45% чаще умирают до первого года

Исследование с участием более миллиона детей показало грустную картину. Рожденные после ЭКО малыши на 45% чаще уходили из жизни до первого дня рождения.
Подробнее »»

21.02 - 10:51

Назван самый важный витамин для здоровья

Этот витамин способствует усвоению кальция и фосфора
Подробнее »»

21.02 - 10:36

Маленькие скандалисты: в чем плюсы детских истерик

Приступы гнева – важная составляющая психического здоровья ребенка.
Подробнее »»

21.02 - 09:49

Медики подсказали, как извлечь максимум пользы из чая

Чай является одним из самых популярных напитков в мире
Подробнее »»

21.02 - 09:47

Лунный календарь окрашивания волос на март 2020 года

Узнайте, когда можно, а когда нельзя окрашивать волосы в марте 2020 года по лунному календарю
Подробнее »»

21.02 - 08:47

Почему фасоль стоит почаще добавлять в свой рацион

Фасоль — бобовое растение с множеством полезных свойств
Подробнее »»

21.02 - 08:34

Вирусы с гигантскими геномами использовали CRISPR для укрощения конкурентов

Калифорнийские микробиологи обнаружили более 350 бактериофагов (вирусов бактерий) с крупным геномом, в котором закодированы многие элементы системы синтеза белков и ранее неизвестные варианты CRISPR-Cas, сообщается в Nature.
Подробнее »»

21.02 - 07:45

Продукты, повышающие уровень гемоглобина в крови

Гемоглобин играет важнейшую роль в здоровье человека
Подробнее »»

21.02 - 07:36

Коронавирус у большинства протекает умеренно

Большая часть коронавирусных инфекций у пациентов протекает умеренно. К такому выводу пришли китайские ученые.
Подробнее »»

21.02 - 06:56

Естественные роды в домашних условиях: все плюсы и минусы

Роды – естественный процесс, через который проходит почти каждая женщина. Но если бы все было прекрасно, даже роддомы не понадобились бы.
Подробнее »»

21.02 - 06:42

Врачи назвали ягоду, которая делает наше сердце здоровым

Клюква насыщает на организм полезными для сосудов аминокислотами
Подробнее »»

21.02 - 05:42

Оральные контрацептивы: что может ослабить их действие

Какие лекарственные препараты несовместимы с гормональными средствами
Подробнее »»

21.02 - 05:38

Какая рыба самая полезная для организма

Рыба обязательно должна быть в рационе человека
Подробнее »»

21.02 - 04:32

Стимуляция таламуса пробудила макак от наркоза

Американские и израильские ученые обнаружили, что при глубокой электростимуляции таламуса с частотой в 50 герц макаки приходят в сознание при общей анестезии: начинают двигаться, реагировать на свет, а также меняются их физиологические показатели вроде се
Подробнее »»

21.02 - 04:26

Обнаружены лечебные свойства натурального кофе

Кофейные зерна содержат танины и антиоксиданты
Подробнее »»


Загрузка...
Loading...

Справочная информация

Загрузка...