Исследователи из Лундского университета обнаружили вариант гена RAB3GAP2, связанный с образованием капилляров в мышцах. Капилляры — это мельчайшие сосуды, по которым к мышечным клеткам поступают кислород и питательные вещества. Чем их больше, тем эффективнее мышцы работают и быстрее восстанавливаются после нагрузки. Результаты опубликованы в журнале Cell.
Работа началась с анализа мышечной ткани и ДНК более чем 600 человек. Ученые нашли генетический вариант, при котором вырабатывается меньше белка, тормозящего рост новых сосудов. В результате капилляров формируется больше.
«Можно сказать, что мы выявили генетический тормоз для образования новых кровеносных сосудов в мышцах. Когда этот тормоз ослаблен, образуется больше капилляров. Это улучшает транспортировку кислорода и, следовательно, выносливость», — объясняет физиолог Ола Ханссон.
Почему это важно для спортсменов
Разница особенно заметна в спорте. Среди элитных атлетов в дисциплинах на выносливость — например, у лыжников-гонщиков — благоприятный вариант встречается примерно у 10 %. В общей популяции — около 5%.
Среди спортсменов, ориентированных на взрывную силу, этот генетический вариант встречается значительно реже. У спринтеров мирового уровня из Ямайки его обнаружили менее чем у 1%. Международная проверка с участием спортсменов из Европы, Азии и Америки подтвердила эту тенденцию. В африканских выборках аналогичной закономерности не выявили.
Тренировки тоже меняют картину
Генетика — не единственный фактор. Исследование показало, что высокоинтенсивные интервальные тренировки способны снижать активность «тормозящего» белка. Это запускает рост сосудов и усиливает сигналы, отвечающие за регенерацию тканей.
«Именно поэтому тренировки улучшают как спортивные результаты, так и метаболическое здоровье», — говорит Кристоффер Стрем.
Однако у варианта есть и обратная сторона. Он связан с более выраженной воспалительной реакцией и в некоторых условиях может повышать риск мышечных травм.
«Тренировки — это способ подвергнуть организм контролируемому стрессу и тем самым улучшить его показатели. Можно рассматривать белок, который мы определили как регулятор уровня стрессовой реакции организма. У людей с генетической вариацией уровень стресса изначально немного выше, что увеличивает пользу от тренировок. Но если уровень стресса повысить слишком сильно, наблюдается обратный эффект — ухудшение восстановления и повышенный риск травм», — поясняет Стрем.
Возможности для медицины
Полученные данные важны не только для спорта. Мышцы играют ключевую роль в обмене веществ, в том числе в усвоении глюкозы. Ученые начали сотрудничество с фармацевтической компанией, чтобы оценить, можно ли создать препарат, который ослабляет действие тормозящего белка.
«Если мы сможем разработать ингибитор, который достаточно эффективно подавляет этот тормозной белок, образование новых капилляров может означать увеличение поглощения сахара мышцами», — говорит Ханссон.
В перспективе это может помочь в лечении инсулинорезистентности у людей с диабетом, а также в разработке персонализированных программ тренировок и реабилитации.
У жителей Судана нашли пример очень стремительной генетической эволюции
Исследование показало, в каком возрасте тело начинает терять силу
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram