W jaki sposób ćwiczenia wpływają na metabolizm tłuszczu?
Międzynarodowy zespół naukowców odkrył molekularne dowody na to, jak ćwiczenia fizyczne wpływają na metabolizm i zdrowie poprzez ich wpływ na tłuszcz. Dowody wskazują, że tłuszcz odgrywa aktywną rolę w tym procesie.
Odkrycie jest następstwem wcześniejszych prac, w których naukowcy jako pierwsi wykazali, że ćwiczenia pobudzają tkankę tłuszczową do uwalniania cząsteczek regulujących metabolizm.
Teraz w nowej pracy, która ukazała się w czasopiśmie Nature Metabolism, opisują, w jaki sposób zidentyfikowali jedną z tych cząsteczek i zbadali jej aktywność.
Cząsteczka to białko zwane transformującym czynnikiem wzrostu beta 2 (TGF-beta 2), a badanie dotyczy jego wpływu na metabolizm glukozy i kwasów tłuszczowych.
Na myszach naukowcy wykazali, że wysiłek fizyczny stymulował komórki tłuszczowe do uwalniania TGF-beta 2, co poprawiało tolerancję glukozy.
Ponadto leczenie osiadłych myszy za pomocą TGF-beta 2 odwróciło „szkodliwe skutki metaboliczne karmienia wysokotłuszczowego” u zwierząt.
„Fakt”, mówi autorka korespondencji dr Laurie J. Goodyear, profesor medycyny na Harvard Medical School w Bostonie, „że pojedyncze białko ma tak ważne i dramatyczne efekty, jest imponujące”.
Adipokina poprawia tolerancję glukozy
TGF-beta 2 to adipokina, która jest dużą grupą białek sygnałowych, które pochodzą głównie z komórek tłuszczowych lub adipocytów.
Adipokiny pomagają regulować różnorodne procesy metaboliczne w tkance tłuszczowej, a także w mózgu, wątrobie i innych narządach. Odgrywają również rolę w układzie odpornościowym.
TGF-beta 2 różni się od większości adipokin uwalnianych przez komórki tłuszczowe, które mają tendencję do zwiększania się wraz z otyłością i mogą szkodzić zdrowiu i metabolizmowi.
Prof. Goodyear wyjaśnia, że „w przeciwieństwie do negatywnych skutków wielu adipokin”, ich badanie zidentyfikowało TGF-beta 2 jako adipokinę, która „faktycznie poprawia tolerancję glukozy”, gdy jest uwalniana z komórek tłuszczowych w wyniku wysiłku.
Ona i jej koledzy badali adipokiny u mężczyzn i myszy przed i po ćwiczeniach. Zauważyli, że poziom TGF-beta 2 wzrósł po wysiłku.
Dalsze badania wykazały, że - zarówno u mężczyzn, jak iu myszy - wysiłek fizyczny powodował wzrost poziomu TGF-beta 2, nie tylko w tkance tłuszczowej, ale także we krwi.
Zespół dowiedział się również, że leczenie myszy TGF-beta 2 bezpośrednio wywołało zmiany metaboliczne, w tym wyższy poziom wchłaniania kwasów tłuszczowych i lepszą tolerancję glukozy.
Odwrócone złe skutki diety wysokotłuszczowej
W kolejnej fazie badań naukowcy podali TGF-beta 2 myszom, które stały się otyłe w wyniku stosowania diety wysokotłuszczowej.
Zauważyli, że białko miało podobny wpływ do ćwiczeń; odwróciło negatywne skutki, jakie dieta wysokotłuszczowa wywiera na metabolizm.
Na koniec podali TGF-beta 2 myszom, u których rozwinęła się cukrzyca typu 2 w wyniku stosowania diety wysokotłuszczowej. Ponownie, efekt był podobny do efektu ćwiczeń i doprowadził do odwrócenia negatywnego wpływu diety na metabolizm.
Prof. Goodyear mówi, że badanie jest pierwszym, które wykazało, że adipokina indukowana wysiłkiem fizycznym może korzystnie wpływać na metabolizm.
Ponadto zespół dowiedział się, że kwas mlekowy odgrywa również istotną rolę w procesie, w którym TGF-beta 2 wywołany wysiłkiem fizycznym wpływa na metabolizm.
Podczas ćwiczeń mięśnie uwalniają kwas mlekowy. Kwas przemieszcza się następnie do tkanki tłuszczowej i stymuluje komórki tłuszczowe do wydzielania TGF-beta 2.
Naukowcy są przekonani, że odkrycia mogą prowadzić do terapii wykorzystujących TGF-beta 2 do leczenia wysokiego poziomu cukru we krwi i cukrzycy typu 2.
Jednak czeka nas wiele pracy, w tym długoterminowe badania bezpieczeństwa TGF-beta 2, zanim takie terapie będą dostępne.
„Te badania naprawdę rewolucjonizują sposób, w jaki myślimy o ćwiczeniach i wielu metabolicznych skutkach ćwiczeń. I, co ważne, ten tłuszcz w rzeczywistości odgrywa ważną rolę w sposobie działania ćwiczeń ”.
Prof. Laurie J. Goodyear, Ph.D.
