Ученые австралийского Университета Монаша обнаружили фермент, который играет ключевую роль в улучшении здоровья в результате физических упражнений. Открытие может привести к созданию лекарств, способствующих активности этого фермента и защищающих от последствий старения для метаболического здоровья, включая диабет 2 типа.
Доля людей старше 60 в следующие 30 лет удвоится. К примеру, в Австралии к 2031 году будет уже более 6 млн жителей в возрасте 65+. Риски заболеть диабетом 2 типа с возрастом увеличиваются, поэтому к тому времени в мире будут жить миллионы людей, страдающих этой болезнью.
Одной из основных причин увеличения распространенности диабета 2 типа с возрастом является развитие инсулинорезистентности или неспособность организма реагировать на инсулин, и это часто вызвано снижением физической активности, вызванной преклонным возрастом. Однако точные механизмы, с помощью которых отсутствие физической активности способствует развитию инсулинорезистентности, оставались загадкой.
Теперь же исследователи из Университета Монаша обнаружили, как физическая активность на самом деле повышает чувствительность к инсулину и, в свою очередь, способствует здоровому обмену веществ. Важно отметить, что обнаруженные учеными ферменты, которые являются ключевыми для этого механизма, потенциально могут быть нацелены на лекарства для защиты от последствий старения, таких как мышечная атрофия и диабет.
Группа ученых из Института открытий биомедицины (BDI) Университета Монаша, возглавляемая профессором Тони Тиганисом, в ходе исследования обнаружила, что сокращение образования активных форм кислорода (АФК) в скелетных мышцах в процессе старения способствует развитию инсулинорезистентности . По словам профессора Тиганиса, скелетные мышцы постоянно производят АФК, и это количество увеличивается во время упражнений.
«АФК, вызванные физическими упражнениями, вызывают адаптивные реакции, которые являются неотъемлемой частью оздоровительного воздействия упражнений», — отметил Тиганис.
В статье, опубликованной в журнале Science Advances, исследовательская группа показывает, насколько важен фермент NOX-4 для индуцируемых физическими упражнениями ROS и адаптивных реакций, определяющих метаболическое здоровье.
На мышах исследователи обнаружили, что NOX4 увеличивается в скелетных мышцах после упражнений, а это затем приводит к увеличению ROS, что вызывает адаптивные реакции. Они защищают мышей от развития инсулинорезистентности, которая в противном случае возникает при старении или ожирении, вызванном неправильным питанием.
Ученые показали, что уровни NOX4 в скелетных мышцах напрямую связаны с возрастным снижением чувствительности к инсулину.
«В этом исследовании мы показали на животных моделях, что содержание NOX 4 в скелетных мышцах уменьшается с возрастом и что это приводит к снижению чувствительности к инсулину, — сказал профессор Тиганис. — Запуск активации адаптивных механизмов, управляемых NOX4, с помощью лекарств, может улучшить ключевые аспекты старения, включая развитие инсулинорезистентности и диабета 2 типа. Одно из этих соединений содержится в природе, например, в овощах семейства крестоцветных, таких как брокколи или цветная капуста, хотя количество, необходимое для антивозрастного эффекта, может быть больше, чем многие готовы были бы употреблять».
Изображение: Окрашивание показывает митохондрии в отдельных мышечных волокнах. Источник: eurekalert.org
16.12.2021
Елена Краснова
Нет комментариев