Проведя эксперименты как на людях, так и на мышах, исследователи обнаружили, что физические упражнения вызывают резкие изменения в жировой ткани. Кроме того, они обнаружили, что этот «натренированный» жир выделяет в кровоток факторы, которые могут иметь положительное влияние на здоровье. Исследование было опубликовано в Интернете 11 февраля 2019 года в журнале Nature Metabolism.
Известно, что жировые клетки выделяют белки, называемые адипокинами, и что многие адипокины увеличиваются с ожирением, оказывая вредное воздействие на обмен веществ и здоровье.
«В отличие от негативных эффектов многих адипокинов, наше исследование выявило трансформирующий фактор роста бета 2 (TGF-бета 2) как адипокин, высвобождаемый из жировой ткани (жира) в ответ на упражнения, который фактически улучшает толерантность к глюкозе», – говорит Лори Дж. Гудиер, доктор философии, руководитель отдела интегративной физиологии и метаболизма Джослина, соавтор исследования.
TGF-бета 2, стимулируемый физическими упражнениями, не только улучшил толерантность к глюкозе, лечение мышей с ожирением TGF-бета 2 снизило уровень липидов в крови и улучшило многие другие аспекты метаболизма.
«Тот факт, что один-единственный белок оказывает такое важное и драматическое воздействие, был весьма впечатляющим», – говорит Гудиер, профессор медицины Гарвардской медицинской школы.
Два года назад международная исследовательская группа впервые продемонстрировала, что жировая ткань оказывает благотворное влияние на метаболизм в ответ на упражнения.
«Наша гипотеза заключалась в том, что упражнения меняют жир, и в результате этого изменения жир высвобождает эти полезные белки в кровоток», – говорит Гудиер. «До этого открытия мы всегда фокусировались на положительном влиянии мышечной ткани."
Основываясь на этом понимании, исследователи Джослина стремились определить адипокины, выделяемые из жира во время упражнений. Для этого они провели серию молекулярных экспериментов на людях и мышах.
Они определили уровни адипокинов у мужчин до и после цикла упражнений. Они также изучали упражнения на мышах.
Их анализ идентифицировал TGF beta 2 как один из белков, активируемых при физических нагрузках у людей и мышей. Дополнительное исследование подтвердило, что уровни этого адипокина действительно увеличивались в жировой ткани, а также в кровотоке во время упражнений в обоих случаях.
Чтобы узнать, способствует ли белок благоприятным метаболическим эффектам, они лечили мышей TGF beta 2. Эксперимент показал ряд положительных метаболических эффектов у мышей, включая улучшение толерантности к глюкозе и увеличение поглощения жирных кислот.
Затем они накормили мышей диетой с высоким содержанием жиров, в результате чего у животных развился диабет. Чтобы узнать, действительно ли TGF beta 2 отвечает за метаболические эффекты, они лечили мышей с диабетом TGF beta 2. Это полностью изменило негативные метаболические эффекты диеты с высоким содержанием жиров, аналогичные тому, что происходит при физических упражнениях.
«Наши результаты важны, потому что это действительно первая демонстрация адипокина, высвобождаемого при физических нагрузках, который может оказывать благотворное влияние на метаболизм в организме», – говорит Гудиер.
Еще одним важным открытием стало то, что молочная кислота, которая выделяется во время упражнений, является неотъемлемой частью процесса. Лактат выделяется мышцами во время упражнений, затем перемещается в жир, где запускает высвобождение TGF beta 2.
"Это исследование действительно революционизирует то, как мы думаем о физических упражнениях, и о многих метаболических эффектах упражнений. И, что немаловажно, жир действительно играет важную роль в том, как работают упражнения ", – говорит Гудиер.
Эти данные свидетельствуют о том, что TGF бета 2 может быть потенциальной терапией для лечения высокого уровня сахара в крови и, в конечном итоге, потенциальной терапией диабета 2 типа.
Для определения безопасности лечения TGF beta 2 потребуются долгосрочные исследования.