Укол вместо фитнеса

Регулярные физические упражнения помогают сбросить вес, нормализуют аппетит и улучшают метаболическое здоровье. Понимание механизма, за счет которого физические упражнения оказывают этот эффект, может помочь многим людям, особенно тем, кто в силу возраста или травм не имеет возможности заниматься фитнесом.

Чтобы разобраться в молекулярных аспектах пользы физических упражнений, ученые из США, Великобритании и Нидерландов провели метаболомный анализ плазмы крови, взятой у мышей после интенсивных занятий на беговой дорожке. Больше всего они заинтересовались увеличением концентрации молекулы Lac-Phe. Она синтезируется из лактата (метаболита, который накапливается при дефиците кислорода в тканях) и аминокислоты фенилаланина. Ранее было показано, что реакцию синтеза осуществляет внутриклеточный фермент CNDP2, но функция Lac-Phe оставалась загадкой.

Чтобы разрешить ее, ученые интраперитонеально вводили Lac-Phe мышам с ожирением, вызванным диетой с высоким содержанием жиров. В течение 12 часов после введения препарата мыши потребляли примерно на 50% меньше пищи по сравнению с контрольными мышами. У мышей, получавших Lac-Phe в течение 10 дней, наблюдалось устойчивое снижение потребления пищи и массы тела. Ученые показали, что наблюдаемый эффект не связан с тошнотой и другими побочными эффектами или с перераспределением энергии: на пищевое поведение худых мышей соединение никак не повлияло.

Далее исследователи показали, что у мышей, нокаутных по ферменту CNDP2, при высококалорийной диете не наблюдается потери веса на фоне физических упражнений. Конечно, они набирают вес медленнее, чем нетренированные мыши, но это связано только с балансом между поступающими и потраченными калориями.

На следующем этапе ученые проанализировали масс-спектрометрические данные о составе плазмы крови у людей и скаковых лошадей и обнаружили, что один из пиков, растущих после физической активности, соответствует молекуле Lac-Phe. Дальнейшие исследования показали, что сильнее всего уровень Lac-Phe в плазме повышают спринтерские забеги, меньший эффект дают тренировки с отягощениями, а за ними следуют тренировки на выносливость.

«Это говорит о том, что Lac-Phe — древняя и консервативная система, которая регулирует питание и связана с физической активностью у многих видов животных», — говорит один из авторов работы Джонатан Лонг, доцент Стэнфордского университета.

Теперь ученые планируют более подробно изучить механизм воздействия Lac-Phe на организм, в том числе и на мозг. Их конечная цель — научиться модулировать этот механизм в ходе терапевтических вмешательств.