Залог хорошего здоровья – быть физически активным. Ключ к активности – это родиться таким? Хорошо задокументированная важность упражнений для поддержания физической формы породила идею о том, что люди могут управлять своим здоровьем, увеличивая свою активность. Но что, если на склонность к физической активности в значительной степени влияют факторы, которые предопределены?? Два новых исследования показывают, что на склонность к физическим упражнениям может сильно влиять генетика.
Контролируемые эксперименты по изучению влияния генетики на человеческую деятельность еще не проводились, но недавние исследования на мышах – стандартных тестовых видах для генетики млекопитающих – обнаружили генетическое влияние.
В статье, недавно опубликованной в журнале Physiological Genomics, группа исследователей под руководством кинезиолога Шарлотты из Университета Северной Каролины Дж. Тимоти Лайтфут объявил, что они обнаружили шесть конкретных хромосомных участков, которые значительно коррелируют с наследованием признака высокой физической активности у мышей, что указывает на то, что по крайней мере шесть генетических участков влияют на активность. Теперь, в исследовании, которое будет опубликовано в The Journal of Heredity, та же команда определила 17 других генетических локализаций, которые, по-видимому, также контролируют уровень физической активности у мышей посредством взаимодействия друг с другом, – генетический эффект, известный как эпистаз. Вместе расположенные гены составляют примерно 84% различий в поведении мышей с низким уровнем активности и мышами с высокими характеристиками активности.
"Можете ли вы родиться кушеткой?? В физиологии упражнений мы раньше так не думали, но теперь я бы сказал совершенно определенно, что вы можете," сказал Лайтфут.
Лайтфут отмечает, что вопрос о том, могут ли генетические влияния существенно влиять на жизнедеятельность человека, никогда тщательно не изучался, но эксперименты с мышами показывают, что эффект может быть сильным.
"Проблема с человеческой литературой о деятельности заключается в том, что до недавнего времени исследования игнорировали возможность того, что деятельность регулируется биологическими, а также факторами окружающей среды. Что интересно, в этом есть разрыв между литературой о животных и людьми – исследователи не обращали внимания на исследования на животных, которые, например, показали, что эти гормоны влияют на активность."
Интерес Лайтфута к этому вопросу побудил его работать с линиями мышей, которые заметно различались по поведению, когда им давали колесо для упражнений. А "высокоактивный" Штамм получил значительно более высокие оценки по скорости, продолжительности и дистанции бега, чем другие штаммы, чем другие штаммы, в том числе тот, который был помечен как "агрессивно сидячий" из-за его постоянного избегания активности.
Сначала Лайтфут подозревал, что разница была связана с генетическими факторами, влияющими на то, как энергия используется мышечной тканью, потому что ранние генетические исследования штаммов показали, что в генах, которые, как известно, влияют на метаболизм, присутствовали вариации. Однако исследования, проведенные командой на мышечной ткани у разных мышей, не показали генетического эффекта, который может вызвать разницу в производительности мышц.
"Мы сделали несколько генных чипов на мышечной ткани, и мы не видим никакой разницы в экспрессии между высокоактивными и низкоактивными животными в периферической (мышечной) ткани," Лайтфут сказал. "Таким образом, предположение о том, что чрезмерная экспрессия переносчика глюкозы может повысить активность, не является объяснительным фактором."
Последующие исследования привели команду к подозрению, что генетические различия оказывают сильное влияние на уровни активности мышей, вызывая значительные различия в их мозге.
"Мы видим все больше и больше различий в химии мозга. Теперь мы действительно убеждены, что разница в мозгу," Лайтфут сказал. "Есть стремление быть активнее."
Текущие исследования скрещивают активные и неактивные линии мышей для пересортировки генов. Исследователи протестировали второе поколение (f2) потомков на активность, используя три измерения – скорость, выносливость и расстояние – и обнаружили ряд значительных различий между новыми гибридными мышами в их общих уровнях активности. Затем команда провела генетические тесты на мышах и обнаружила значительную корреляцию между различиями в их геномах и поведенческими вариациями.
Команда определила шесть участков на хромосоме мыши, где различия тесно связаны с активностью, указав, по крайней мере, шесть генов, которые индивидуально могут влиять на активность. Второе генетическое исследование обнаружило семнадцать других генетических мест, которые также влияли на уровни активности, взаимодействуя друг с другом.
Хотя различия в активности не могут быть связаны исключительно с генетикой, удивительно большая разница в активности у гибридов – около половины – имела тесную связь с конкретными выявленными генетическими вариациями.
"Мы еще не знаем, что делают гены, участвующие в деятельности, но есть серьезные предположения, что многие из них могут участвовать в регуляции дофамина," Лайтфут отметил. "В каком-то смысле это очень похоже на модель генетического влияния на СДВ."
Источник: Университет Северной Каролины в Шарлотте