Кажется, что даже без потери жира увеличение мышечной массы имеет большое значение в борьбе с тяжелыми сердечно-сосудистыми последствиями ожирения.
Эти новые данные побуждают ученых искать новые цели, чтобы отделить нездоровую связь между жиром и сердечно-сосудистыми заболеваниями.
"Если вы посмотрите литературу по упражнениям, мы очень хорошо поймем, что если вы занимаетесь спортом, все становится лучше. На самом деле мы не понимаем, что в упражнениях хорошо; что он говорит нам о физиологии и о том, как начинается болезнь, и как вы можете адаптировать его для разных групп населения?" сказал доктор. Дэвид Степп, сосудистый биолог из Центра сосудистой биологии Медицинского колледжа Джорджии при Университете Джорджии Риджентс.
Степп и его коллеги имеют доказательства того, что увеличение мышечной массы – огромного потребителя глюкозы, природного источника энергии, который часто повышается при ожирении, – может означать более здоровый билет для некоторых.
В то время как жир имеет нездоровую привычку накапливать топливо, "мышца – гораздо более метаболически активная ткань, даже когда она просто сидит там," Степп сказал. "В состоянии покоя сжигает больше кислорода; в состоянии покоя сжигает больше энергии; так он сжигает больше калорий в состоянии покоя." Некоторые вещи, о которых ученые не знают, заключается в том, выделяют ли мышцы что-то, что улучшает метаболизм глюкозы, или просто наличие большего количества потребляющих глюкозу мышц является очевидной магией.
Новый 2 доллара.Грант в размере 2 миллионов от Национального института сердца, легких и крови помогает заполнить эти важные пробелы, поскольку он открывает новые возможности для вмешательства в одно из худших последствий ожирения.
"Мы пытаемся установить связь между здоровьем скелетных мышц и кровеносной системы," сказал доктор. Дэвид Фултон, директор Центра сосудистой биологии MCG и соруководитель исследования со Степпом на гранте. "Когда вы едите, большая часть глюкозы попадает в ваши скелетные мышцы. Когда вы молоды, большую часть массы вашего тела составляют скелетные мышцы, поэтому глюкоза эффективно распределяется в тех местах, где она должна быть использована для получения энергии и работы."
Степп и Фултон были авторами исследования 2014 года, опубликованного в Журнале Американской кардиологической ассоциации, которое показало преимущества увеличения мышечной массы, когда жир монополизирует тело. Они рассматривали нормальных мышей и мышей, генетически измененных до ожирения – мышей с ненасытным аппетитом, которые вскоре удвоили свой нормальный вес – как примеры здорового и нездорового человека. Когда они удалили миостатин, естественный отрицательный регулятор мышечного роста, из обеих групп развились более крупные мышцы. У нормальных мышей также было меньше жировой ткани.
Но именно мыши с ожирением и мышцами действительно выиграли в сердечно-сосудистом смысле: толерантность к глюкозе и расширение кровеносных сосудов повысились, а резистентность к инсулину и выработка супероксида снизились. Увеличение мышечной массы не привело к этим дополнительным изменениям у более стройных мышей.
"Если устройство для сжигания инсулина становится больше, а запасы (жира) – меньше, это хорошо," Степп сказал. "Мы продемонстрировали, что если горелка становится больше, независимо от того, что делает хранилище, все равно хорошо."
Когда они посмотрели на мышей с ожирением, за исключением мускулов, они также обнаружили, что ген Nox1, продуцирующий супероксид, является основным виновником сосудистых заболеваний, связанных с ожирением. Фактически, этот ген сверхэкспрессируется в кровеносных сосудах жирных мышей, что, по-видимому, обусловлено высоким уровнем глюкозы в крови.
У мышей с ожирением, без добавленных мышц, но удаленного Nox1, также наблюдается улучшение сердечно-сосудистой системы. Дженнифер Томпсон продолжает работу с новым грантом Американской кардиологической ассоциации.
Тем временем Степп и Фултон изучают, как повышенный уровень глюкозы в крови повышает уровень Nox1, признавая, что, хотя это и имеет интуитивный смысл, наука должна быть ясной. Потому что пока ведутся поиски ингибиторов Nox1, на данный момент их нет. Фултон и Степп надеются, что их исследования еще больше вдохновят на поиски и выявят дополнительные точки вмешательства.
"Мы знаем, что высокий уровень глюкозы переходит в Nox1 в супероксид, а супероксид в сердечно-сосудистые заболевания. Мы не знаем, что находится между глюкозой и Nox1," Степп сказал. Возможно, это галектин-3, рецептор белков, которые покрываются глюкозой, когда уровень сахара в крови становится слишком высоким. По крайней мере, в культуре, когда к клеткам добавляют глюкозу, они производят больше Nox1. Но когда ученые блокируют галектин-3 и добавляют глюкозу, Nox1 не увеличивается.
Хотя известно, что сахарное покрытие нарушает функцию белка, ученые не уверены, что делает галектин-3. Это очищает дисфункциональные белки, приказывает им умереть и / или поднимает Nox1?? Итак, они смотрят на сигнализацию между всеми вышеперечисленными. Они также разрабатывают дополнительные модели мышей, в которых Nox1 и галектин-3 удаляются из уже генетически толстых мышей, для дальнейшего изучения их роли в сосудистой дисфункции. Они также изучат влияние на сердечно-сосудистую систему, такое как артериальное давление и насколько хорошо кровеносные сосуды расширяются в ответ на стресс, на своих моделях толстых мышей с добавленными мышцами, а также на двух новых нокаутах.
Итог: они хотят знать, могут ли они сломаться "метаболическая связь" между жиром и сердечно-сосудистыми заболеваниями. "Где ключевое событие, из-за которого происходят все эти плохие вещи??" Степп сказал, и, конечно же, где и как лучше всего вмешаться.
Миостатин является частью инь и ян роста мышц, что позволяет нам при определенных усилиях иметь хорошую, но не чрезмерную мышечную массу. Высокий уровень миостатина может вызвать мышечную дистрофию; низкие могут означать невероятную массу. Уровень миостатина снижается при физических нагрузках и повышается с возрастом.
Инъекционные или инфузионные ингибиторы миостатина изучаются при мышечной дистрофии и синдроме слабости, когда пожилые люди теряют настолько большую мышечную массу, что часто падают. Но лекарства недоступны даже ученым. Хотя опыт применения ингибиторов ограничен, жизнь с меньшим количеством миостатина кажется хорошей вещью: Степп сказал, что мыши, у которых не хватает одной копии гена миостатина, живут дольше, а люди с подтвержденным дефицитом миостатина, как правило, являются олимпийскими спортсменами.