Генетики составили профиль «идеального» марафонца — Naked Science
10.04.2017
7 минут
Редакция

Генетики составили профиль «идеального» марафонца

Исследователи из Университета Камило Хосе Села обнаружили, что уровни креатинкиназы и миоглобина как биомаркеры рабдомиолиза при физических нагрузках связаны с полиморфизмами семи генов.

untitled-2

Рабдомиолиз — синдром, при котором клетки мышечной ткани разрушаются на фоне инфекций, травм или физических нагрузок. Несмотря на то, что пациентов, не имеющих осложнений, могут допускать к занятиям спортом, состояние повышает риск летального исхода, в том числе по причине почечной недостаточности или аритмии, особенно в теплых странах. При этом этиология рабдомиолиза изучена недостаточно: так, неясно, что отличает здоровых людей от пациентов при сопоставимой физической активности. Прошлые работы показали, что биомаркером синдрома может служить креатинкиназа — фермент, катализирующий из креатина и АТФ «топливо» организма в условиях физических нагрузок — креатинфосфат.

 

Ряд исследований также позволяет предположить, что устойчивость к мышечной слабости и ограничению диапазона движений, характерным для рабдомиолиза, связана с генетическими вариациями. В частности, известно, что у гомозиготных девочек уже на этапе эмбриогенеза ген α-актинин-3 (ACTN3), участвующий в стабилизации скелетных мышц, может содержать однонуклеотидный полиморфизм (SNP) rs1815739. Кроме того, тяжесть симптоматики может быть связана с семейством инсулиноподобных факторов роста (IGF), помимо прочего, опосредующих действие соматотропного гормона. Так, согласно статье 1985 года, полиморфизмы IGF2 способны снижать риск повреждения мышц.

 

Баллы по шкале полиморфизмов для каждого гена в группах с низким (черный цвет) и высоким (белый цвет) уровнями креатинкиназы. Самостоятельно каждый ген вносит незначительный вклад / ©Juan Del Coso et al., PLoS ONE, 2017

 

Чтобы проверить гипотезу о корреляции между креатинкиназой и рабдомиолизом, а также оценить связь синдрома с генетическими вариациями, сотрудники Лаборатории автономной и нагрузочной физиологии провели эксперимент с 67 участниками марафона Rock’n’Roll Madrid Marathon 2015 года. За сутки до гонки и сразу после нее испытуемые совершали два прыжка в высоту с максимальным усилием на силовой платформе, после чего ученые брали у них образцы крови. Биоматериал изучался на уровень креатинкиназы и полигенные сочетания полиморфизмов семи генов: ACTN3 (rs1815739), IGF2 (s3213221), ACE (rs4340), CKMM (rs1803285), IL6 (rs1800795), MLCK (rs28497577) и TNFα (rs1800629).

 

Влияние SNPs оценивалось по шкале от 0 до 2, где 0 — высокие уровни креатинкиназы, 1 — среднестатистический уровень и 2 — низкие уровни креатинкиназы. Дополнительно атлеты оценили субъективное ощущение физической нагрузки по шкале Борга и боли в ногах — по визуальной аналоговой шкале. Согласно результатам, в среднем более высокий суммарный балл по шкале полиморфизмов получили спортсмены из группы с первоначально низким (менее 400 единиц на литр крови) уровнем фермента: 5,2 ± 1,4 против 4,4 ± 1,7 при повышенной (более 400 единиц) креатинкиназе. Схожая корреляция наблюдалась для миоглобина — белка, рост которого также ассоциируется с рабдомиолизом.

 

Распределение суммарных баллов по шкале полиморфизмов / ©Juan Del Coso et al., PLoS ONE, 2017

 

Примечательно, что уровень боли и нагрузки, уменьшение высоты прыжка и увеличение усилия, которое для него требовалось до и после гонки, в обеих группах были сопоставимы. По мнению авторов, полученные данные подтверждают, что креатинкиназа и миоглобин, обусловленные общим влиянием указанных полиморфизмов, могут служить биомаркерами синдрома. В будущем такой генетический профиль может использоваться при оценке готовности спортсменов к соревнованиям. Между тем ранее ученые неоднократно указывали на положительные эффекты бега. Так, у людей подобные виды активности связаны с объемом головного мозга, а мышей бег защитил от раковых опухолей.

 

Результаты работы представлены в журнале PLoS ONE.

Вчера, 19:17
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

Позавчера, 14:09
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи полагают, что усваивание алкоголя, возможно, позволило предкам человека разумного возвыситься над другими видами.

Позавчера, 13:16
2 минуты
Илья Ведмеденко

Российское телевидение показало, что находится внутри так называемого ядерного чемоданчика — устройства, содержащего коды, которые в случае необходимости должны привести в действие ядерный арсенал страны.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

4 декабря
2 минуты
Илья Ведмеденко

По мнению информаторов Центрального разведывательного управления США, СССР мог располагать огромным танком массой в 120 тонн.

Вчера, 19:17
4 минуты
Илья Ведмеденко

Эксперты измерили радиолокационную заметность нового шведского корвета типа «Висбю»: она оказалась чрезвычайно малой.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

18 ноября
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: