Производительность мышц и выносливость частично определяется тем, насколько хорошо мышечные клетки используют сахар в качестве источника питания. Упражнения улучшают способность мышц использовать сахар из крови.
С другой стороны низкая физическая активность при ожирении или хронических болезнях уменьшает способность мышц сжигать сахар. Новое исследование ученых из Научно-исследовательского института Санфорд-Бернхэма показало механизм, который повторно программирует метаболические гены в мышцах, побуждая их использовать сахар. Соответственно это повышает физическую работоспособность.
Это открытие может привести к новым методам профилактики и лечения ожирения, метаболического синдрома и диабета.
Ученые вывели мышей, способный производить PPARβ белка / δ в мышечной ткани. PPARβ / δ — ядерный рецептор, который связывается ДНК, регулируя работу генов в ответ на внешние факторы, такие как сигналы мышечного метаболизма. Предыдущие исследования показали, что мыши с высоким уровнем PPARβ / δ в мышцах обладали высокой толерантностью к физической нагрузке. В этом исследовании ученые обнаружили, что мышцы с высоким PPARβ / δ лучше использовали сахар из крови, превращая его в энергию. Эти грызуны бегали быстрее и дольше, а в мышцах у них накапливалось меньше молочной кислоты.
Оказывается, что физические упражнения стимулирует клетки к формированию комплекса из трех белков: 1) PPARβ / δ, 2) белок, который поддерживает клеточный энергетический баланс AMPK и 3) белок, который помогает активизировать конкретные гены (MEF2A). Вместе эти белки запускают ген, производящий лактатдегидрогеназы — фермент, который направляет сахар в митохондрии для эффективного преобразования в энергию.
Написать нам