Białka mięśniowe wyzwalają chęć ćwiczeń
![Białka mięśniowe wyzwalają chęć ćwiczeń](https://oen.pl/wp-content/uploads/2024/08/Bialka-miesniowe-wyzwalaja-chec-cwiczen-770x470.jpg)
Streszczenie: Nowe badanie ujawnia, że niektóre białka mięśniowe aktywowane podczas ćwiczeń mogą zwiększać chęć pozostania aktywnym, co rzuca światło na szlak sygnałowy mięśnie-mózg.
Badania sugerują, że ten mechanizm może odgrywać kluczową rolę w promowaniu regularnej aktywności fizycznej, szczególnie w leczeniu otyłości i chorób metabolicznych. Wyniki wskazują również na potencjał opracowywania ukierunkowanych terapii, aby zachęcić do ćwiczeń osoby mniej skłonne do tego.
Najważniejsze fakty
- Białka mięśniowe p38γ i p38α regulują chęć podejmowania aktywności fizycznej poprzez wysyłanie sygnałów do mózgu.
- Białko IL-15, indukowane przez p38γ, zwiększa spontaniczną aktywność fizyczną poprzez oddziaływanie na korę ruchową.
- Regularne ćwiczenia zwiększają aktywność p38γ, zwłaszcza u osób otyłych, co poprawia metabolizm i zmniejsza gromadzenie się tłuszczu.
Źródło: Hiszpańskie Narodowe Centrum Badań nad Rakiem
Ćwiczenia są zdrowe, ale nie zawsze atrakcyjne. Badania prowadzone przez Guadalupe Sabio z National Cancer Research Center (CNIO) mogą odkryć „przełącznik”, który aktywuje chęć ruchu, ponieważ pokazują, że podczas ćwiczeń mięsień aktywuje białka, które zachęcają do dalszej aktywności.
Artykuł został opublikowany w Postępy nauki.
„Odkryliśmy, w jaki sposób same mięśnie regulują zainteresowanie ćwiczeniami poprzez szlak sygnałowy między mięśniami a mózgiem, o którym nie wiedzieliśmy, a który jest jednym z czynników odpowiedzialnych — a musi być ich kilka — za to, że gdy ćwiczymy, odczuwamy potrzebę trenowania jeszcze więcej” — wyjaśnia Sabio, szef grupy ds. interakcji między organami w chorobach metabolicznych CNIO.
![Pokazuje zarys sylwetki człowieka.](https://oen.pl/wp-content/uploads/2024/08/Bialka-miesniowe-wyzwalaja-chec-cwiczen.jpg)
W artykule pokazano również, że białka produkowane przez mięśnie podczas ćwiczeń regulują się wzajemnie. Zapobiegają one w ten sposób ewentualnemu szkodzeniu organizmowi przez chęć ćwiczeń.
Wyniki opierają się na danych uzyskanych w modelach zwierzęcych, a także u ludzi (ochotników, którzy wykonywali kontrolowane ćwiczenia, oraz pacjentów z otyłością). Sugeruje to, że zidentyfikowana ścieżka sygnałowa „odgrywa kluczową rolę w regulacji aktywności fizycznej zarówno u myszy, jak i u ludzi” i „podkreśla potencjalne znaczenie terapeutyczne tej ścieżki w leczeniu otyłości i chorób metabolicznych”, piszą autorzy.
Pierwszymi współautorami badania są Leticia Herrera i Cintia Folgueira, badaczki z Narodowego Centrum Badań Sercowo-Naczyniowych (CNIC).
Trzy białka wpływające na chęć aktywności fizycznej
Grupa zaobserwowała, że gdy mięśnie kurczą się wielokrotnie i intensywnie, z powodu ćwiczeń, aktywowane są ścieżki dwóch białek z tej samej rodziny: p38α i p38γ. Zainteresowanie aktywnością fizyczną jest większe lub mniejsze w zależności od tego, jak bardzo aktywowane jest każde z tych dwóch białek, jak pokazuje badanie.
Istnieje również trzecie zaangażowane białko: interleukina 15 (IL-15). Autorzy zaobserwowali, że aktywacja p38γ przez ćwiczenia indukuje produkcję IL-15 i że to białko ma bezpośredni wpływ na część kory mózgowej, która kontroluje ruch, korę ruchową.
Wzrost stężenia IL-15 we krwi działa jako sygnał dla mózgu nakazujący zwiększenie aktywności motorycznej, co sprawia, że zwierzęta świadomie stają się bardziej aktywne.
„W tym badaniu ujawniliśmy, że indukowana ćwiczeniami aktywacja mięśniowego p38γ prowadzi do produkcji IL-15, co następnie wzmacnia spontaniczną aktywność fizyczną. Ponadto zaobserwowaliśmy obecność tej osi p38γ/IL-15 u ludzi po ćwiczeniach, podkreślając kliniczne znaczenie tej ścieżki sygnałowej w promowaniu zachowań związanych z ćwiczeniami w populacji” – mówią autorzy.
Efekt regularnego treningu
Gdy zwierzęta były zmuszane do regularnych ćwiczeń, aktywacja p38γ była również wyższa niż p38α. To prowadzi zespół badawczy do założenia, że samo szkolenie podtrzymuje chęć do ćwiczeń.
U zwierząt karmionych dietą bogatą w tłuszcze oraz u zwierząt otyłych regularne ćwiczenia okazały się korzystne: poprawiły metabolizm i zmniejszyły tendencję do zachorowania na cukrzycę i gromadzenia się tłuszczu, zwłaszcza w wątrobie.
U ludzi
U ludzi zaobserwowano, że oba białka p38 są aktywowane w mięśniach, które były ćwiczone ze wzrastającą intensywnością. Wykryto również wzrost poziomu IL-15 we krwi, przy czym u pacjentów otyłych wartości były niższe.
Autorzy twierdzą, że ten związek z otyłością jest kluczowy, ponieważ ta choroba jest najczęstszą chorobą metaboliczną na świecie. Regularne ćwiczenia są uważane za skuteczną strategię zapobiegania otyłości i jej leczenia.
„Korelacja między aktywacją p38γ w mięśniach człowieka podczas intensywnego wysiłku i zwiększonym poziomem IL-15 we krwi podkreśla potencjalne znaczenie terapeutyczne tej ścieżki w leczeniu otyłości i chorób metabolicznych” – piszą autorzy w swoim artykule.
Biomarker chęci do trenowania
Jednym z kolejnych kroków Sabio będzie potwierdzenie, że IL-15 jest rzeczywiście markerem krwi wskazującym na chęć ćwiczeń. Gdy to zostanie udowodnione, „będziesz w stanie zbadać, czy różne rodzaje ćwiczeń (ciężary, bieganie, CrossFit…) stymulują tę oś w różny sposób, a także czy ma taki sam wpływ na osoby otyłe i nieotyłe. Może to pomóc trenerom i trenerom personalnym w bardziej efektywnym projektowaniu programów”.
Dodaje, że „moglibyśmy nawet pomyśleć o stworzeniu leku IL-15 dla osób, które bardziej potrzebują pozytywnych efektów ćwiczeń fizycznych i są mniej skłonne je wykonywać lub je utrzymywać. Na przykład dla osób z otyłością”.
Guadalupe Sabio planuje już wykorzystanie tego modelu, aby spróbować lepiej określić związek między ćwiczeniami, długowiecznością i rakiem oraz odkryć mechanizmy, które go regulują.
O tej wiadomości na temat badań nad genetyką i ćwiczeniami
Autor: Guadalupe Sabio
Źródło: Hiszpańskie Narodowe Centrum Badań nad Rakiem
Kontakt: Guadalupe Sabio – Hiszpańskie Narodowe Centrum Badań nad Rakiem
Obraz: Zdjęcie jest autorstwa Neuroscience News
Badania oryginalne: Otwarty dostęp.
„Przebudowa sygnalizacji p38 w mięśniach kontroluje aktywność lokomotoryczną poprzez IL-15” autorstwa Guadalupe Sabio i in. Postępy nauki
Abstrakcyjny
Przebudowa sygnalizacji p38 w mięśniach kontroluje aktywność lokomotoryczną za pośrednictwem IL-15
Mięśnie szkieletowe zyskały uznanie jako narząd dokrewny uwalniający miokiny podczas skurczu podczas wysiłku fizycznego.
Miokiny te wywierają zarówno miejscowe, jak i plejotropowe korzyści zdrowotne, podkreślając kluczową rolę funkcji mięśni w zwalczaniu otyłości i przyczyniając się do ogólnego pozytywnego wpływu ćwiczeń fizycznych na zdrowie.
W tym badaniu odkryliśmy, że ćwiczenia fizyczne aktywują białko p38γ w mięśniach, zwiększając aktywność lokomotoryczną poprzez wydzielanie interleukiny-15 (IL-15). IL-15 wysyła sygnały do kory ruchowej, stymulując aktywność lokomotoryczną.
Aktywacja mięśniowego p38γ, prowadząca do zwiększenia aktywności lokomotorycznej, odgrywa kluczową rolę w obniżeniu ryzyka cukrzycy i stłuszczenia wątroby, ujawniając istotną ścieżkę komunikacji między mięśniami a mózgiem, która ma głębokie implikacje kliniczne.
Zależność między aktywacją p38γ w mięśniach człowieka podczas intensywnego wysiłku i zwiększonym poziomem IL-15 we krwi podkreśla potencjalne znaczenie terapeutyczne tej ścieżki w leczeniu otyłości i chorób metabolicznych.
Wyniki te dostarczają cennych informacji na temat molekularnych podstaw reakcji miokiny wywołanej wysiłkiem fizycznym, która sprzyja aktywności fizycznej.