Ученые нашли включатель мощности мышц
16.03.2018
Если вас когда-то интересовал вопрос о том, как интенсивные упражнения способствуют повышению выносливости, то ответ вам помогут найти ученые из института Солка. В ходе нового исследования, результаты которого были опубликованы в Cell Reports 6 марта этого года, ученым из лаборатории Рональда Эванса удалось выяснить, что белок ERRγ (ERR gamma) повышает выносливость.
По словам Рональда Эванса (профессора, директора лаборатории по изучению экспрессии генов и соавтора исследования), именно ERRγ делают выносливостные упражнения возможными. Они обеспечивают работу энергопроизводящих клеточных "станций", создавая больше кровеносных сосудов для снабжения их кислородом, удаляя токсины и участвуя в ликвидации клеточных повреждений, связанных с мышечной работой. Именно поэтому их терапевтический потенциал может быть интересен в борьбе с заболеваниями, связанными с ослаблением мышц.
Все начинается с того, что протеины PGC1α и PGC1β стимулируют 20 других видов протеинов, имеющих отношение к энергии скелетных мышц и выносливостной работе. Среди них есть и тот, который профессор Эванс назвал ERRγ. ERRγ - это гормональный рецептор, включающий гены. Ученым хотелось понять, какую именно роль играет ERRγ в производстве энергии в скелетных мышцах, и как он влияет на выносливость. Для этого авторам пришлось провести эксперимент над мышами, не имеющими протеинов PGC1α/β. Некоторым из них они выборочно увеличили ERRγ в клетках скелетных мышц. Такой подход позволил определить, как ERRγ и PGC1 действуют независимо друг от друга и в комбинации.
Отсутствие PGC1 негативно сказалось на мышечной энергии и выносливости, однако увеличение ERRγ исправило ситуацию. Ученые заключили, что ERRγ является необходимым для выработки энергии, так как он активирует гены, создающие митохондрий. Другими словами, этот протеин можно назвать рубильником, включающим скелетные мышцы. Результаты также показали, что повышение ERRγ у мышей с пониженным PGC1 поднимало их спортивную результативность. Ученые измерили время, которое мыши произвольно провели в беличьем колесе. Обнаружилось, что благодаря повышенному ERRγ оно увеличилось примерно в пять раз в сравнении со временем, которое провели в колесе мыши с отсутствующим PGC1 и нормальным уровнем ERRγ.
По словам Вэйвэй Фэна, научного сотрудника института Солка и первого автора работы, они обнаружили цель изменений, производимых упражнениями. "Теперь мы можем активировать ERRγ и получить те же самые изменения в организме, которые обычно вызываются тренировками". ERRγ не только увеличивает количество митохондрий, но и усиливает кровоток в мышцах. Еще один соавтор исследования, старший научный сотрудник института Солка Майкл Даунс отметил, что усиленный кровоток необходим для выработки большего количества энергии и избавления от токсинов, а ERRγ способствует и васкуляризации, и улучшению работы митохондрий. Однако, возможно, наиболее важное открытие состоит в том, что ERRγ может стать важной терапевтической целью в борьбе за восстановление поврежденных мышечных тканей.
Профессор Эванс отметил, что митохондрии играют важную роль во всех клетках организме, но особенно в мышечных клетках, которые требуют больше энергии. "Теперь мы знаем, что путем увеличения энергетического выхода митохондрий ERRγ может буквально «спасти» поврежденные мышцы. Если нам удастся выявить маленькие молекулы, которые воздействуют на ERRγ, то мы сможем помочь людям с мышечной дистрофией и другими заболеваниями, связанными со скелетными мышцами".
Источник: http://www.salk.edu/
