Kuidas pikaajaline treening muudab organitevahelist endokriinset maastikku

Füüsilise Aktiivsuse Molekulaarsete Transduktorite Konsortsiumi (MoTrPAC) teadlased on esitlenud esimest omataolist multisüsteemset uuringut, mis näitab, kuidas regulaarne vastupidavustreening muudab molekulaarsel tasandil kudedevahelisi endokriinseid signaaliülekandevõrgustikke. Cheehoon Ahni ja tema kolleegide juhitud töö avaldati ajakirjas Molecular Metabolism.

Miks see oluline on?

Füüsiline aktiivsus on juba ammu tuntud kui võimas tegur südame-veresoonkonna ja ainevahetushaiguste ennetamisel. Enamik uuringuid on aga keskendunud ainult skeletilihaste või südame muutustele. Autorid läksid kaugemale, küsides: millised koed "saadavad" signaale (treeningud) ja kuidas nad koordineerivad treeningu eeliseid kogu organismi tasandil?

Eksperimentaalne disain

• Mudel ja protokoll: Isased rotid said 8-nädalase vastupidavustreeningu jooksulindil – viis korda päevas, mida kontrolliti kiiruse ja ajaga. Kontrollrühm säilitas istuvas eluviisi.
• Mitmesüsteemne analüüs: enne ja pärast sekkumist viidi läbi 16 võtmekoe detailne transkriptoomiline (snRNA-seq) ja proteoomiline (LC-MS/MS) analüüs: skeleti- ja südamelihased, maks, neerud, kõhunääre, erinevad rasvkoe depoodid (nahaalune, vistseraalne) ning kopsud, põrn ja aju.
• Elunditevaheliste seoste järeldamine: QENIE ja GD-CAT algoritmid võimaldasid arvutada endokriinsete "tähtede" tugevust ja suunda kudede vahel, tuginedes sekreteeritavate valkude ja nende retseptorite tasemele.

Peamised avastused

1. Nahaalune rasvkude on peamine "postiljon"

   • Pärast treeningut oli just nahaalune rasv see, mis näitas teistesse organitesse suunatud sekreteeritavate faktorite suurimat hulka ja taset. Nende hulgas olid apoteniinid, kasvufaktorid ja kollageeni siduvad valgud.

2. Rakuväline maatriks kui universaalne vahendaja

   • Rakuvälise maatriksi sünteesi ja ümberkujunemisega seotud geenid ja valgud (kollageenid I/III, lamiinid, fibronektiin) osutusid treeninguefektide globaalseteks „sõnumikandjateks“ kõigis kudedes. See viitab sidekoe mikrostruktuuri olulisusele koormustega kohanemisel.

3. Wnt signaalimolekulid

   • On näidatud, et mitmed Wnt perekonna liikmed (Wnt5a, Wnt7b) toimivad molekulaarsete sildadena lihaste, maksa ja rasvkoe vahel, reguleerides võimalik, et kapillaaride kasvu ja glükoosi metabolismi.

4. Vastust reguleerivad organid

   • Lisaks rasvale ja lihastele saatsid maks ja süda aktiivselt lihastesse ja ajusse "kirju", moodustades suletud tagasisideahelaid, mis parandavad energia ainevahetust ja stressitaluvust.

Praktilised vaatenurgad

• Uute biomarkerite otsimine. Sekreteeritavaid virgatsvalke saab uurida treeningu efektiivsuse indikaatorite või väsimuse varajaste signaalidena.
• „Mittekaalulise treeningu” teraapia: tuvastatud ekserkiinid (nt spetsiifilised Wnt ligandid) võivad moodustada istuva eluviisiga patsientidele mõeldud „treeningpillide” aluse.
• Treeningprogrammide isikupärastamine. Elunditevaheliste ühenduste atlas aitab koormuse intensiivsust ja kestust kohandada vastavalt individuaalsetele koereaktsioonidele.

Kokkuvõte

See uuring rõhutab, et jooksmine ja muud vastupidavusharjutused ei ole mitte ainult lihaspump, vaid ka praktiliselt kõigi organite võimas endokriinne aktiveerimine. MoTrPACi loodud ekserkiinikaart sillutab teed uutele diagnostilistele ja terapeutilistele strateegiatele, mis aitavad treeningust saadavat kasu maksimeerida.