Генетики составили профиль «идеального» марафонца — Naked Science
10.04.2017
7 минут
Редакция
212

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, 15:12
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

Вчера, 09:37
7 минут
Сергей Васильев

Магнитосфера Земли была достаточно сильной еще до того, как у планеты появилось внутреннее ядро и заработал механизм «геомагнитного динамо»: похоже, на первых этапах ее подпитывал совершенно другой механизм.

Вчера, 14:50
34 минуты
Александр Березин

SpaceX рассчитывает к 2050 году создать на Марсе колонию на миллион человек. Звучит абсурдно: осталось всего 30 лет, а до первого полета на Марс еще многие годы. Некоторые ученые, включая российских, считают планы Маска «фантазией» и «пропагандой». Тем не менее сама по себе постройка миллионной колонии на Красной планете вполне реальна. Разберемся, почему и отчего в это так трудно поверить остальному миру.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: