Ученые открыли "бактериальный допинг", помогающий чемпионам побеждать

МОСКВА, 24 июн – РИА Новости. Молекулярные биологи обнаружили в кишечнике элитных бегунов и прочих спортсменов особую группу бактерий из рода Veillonella, повышающих их выносливость и помогающих им извлекать энергию из молочной кислоты. Перспективы их применения были раскрыты в журнале Nature Medicine.

«

"Когда мы анализировали микрофлору бегунов, участвовавших в Бостонском марафоне, нас сразу же привлекли эти микробы, чья численность резко изменилась сразу после забега. Вдобавок, этих бактерий оказалось заметно больше в кишечнике любителей забегов на большие расстояния, чем у малоподвижных людей", — рассказывает Александар Костич (Alexandar Kostic) из Гарвардского университета (США).

В последние годы генетики, спортивные медики и биологи активно спорят о том, насколько сильно вариации в определенных генах, связанных с работой мускулов, ростом костей и метаболизмом, влияют на успехи тех или иных спортсменов.

По этой причине ученые активно изучают ДНК Усейна Болта и других выдающихся спортсменов современности и сравнивают их с геномами "обычных людей" в надежде найти те вариации в генах, которые помогли им добиться успеха. Продуктом этих исследований стало открытие примерно двух сотен генов, вариации в которых оказались связаны со спортивными успехами.

К примеру, определенная версия гена AGT часто встречается у чемпионов в тяжелой атлетике, а редкая вариация гена ACTN3 – у бегунов на короткие дистанции. Различные версии двух других генов, ACE и PPAD-D, определяют то, как активно мышцы реагируют на тренировки.

Костич и его коллеги открыли еще один важный фактор, помогающий самым удачливым и успешным спортсменам побеждать, изучая образцы микрофлоры, которыми с ними поделились 15 участников ежегодного Бостонского марафона, а также десять добровольцев, никогда не отличавшихся высоким уровнем физической активности.

Авторов статьи интересовали не только различия в видовом составе микробов и их численности, но и то, как длительные физические нагрузки могли влиять на обитателей кишечника атлетов. Для этого ученые забрали пробы их выделений незадолго до начала забега и сразу после него и сравнили их между собой.

Этот анализ показал, что самые яркие различия как между бегунами и домоседами, так и между микрофлорами до и после забега, заключались в том, как много бактерий из рода Veillonella присутствовало в собранных образцах.

Анализируя геном этих микробов, ученые натолкнулись на нечто необычное – эти бактерии питаются не сахарами, а молочной кислотой, одним из продуктов разложения глюкозы в мускулах человека при нехватке кислорода. Ее накопление в мышцах приводит к тому, что клетки постепенно теряют способность расщеплять глюкозу, а спортсмен "выдыхается" и теряет силы.

Сначала Костич и его коллеги предположили, что микробы могут помогать атлетам избавляться от молочной кислоты, однако она не выводится организмом в пищеварительную систему. Это делает подобный механизм их "работы" крайне маловероятным, что заставило биологов искать иные объяснения тому, что именно делают Veillonella.

Для этого ученые проследили за тем, как эти микробы "переваривают" молочную кислоту и как они реагируют на появление больших количеств этого вещества. Оказалось, что они вырабатывают пропионовую кислоту – один из главных продуктов разложения глюкозы, который клетки могут использовать для получения энергии.

Это открытие заставило биологов задуматься о том, может ли организм использовать данное вещество для того, чтобы отдалить время наступления истощения. Они проверили эту теорию, введя большие количества пропионовой кислоты в тело лабораторных мышей.

Подобные грызуны, как показали замеры ученых, смогли продержаться на беговой дорожке примерно на пять минут дольше, чем их сородичи из контрольной группы. Это подтвердило, что бактерии из рода Veillonella могут повышать выносливость элитных атлетов и помогать им выжимать из себя больше по сравнению с другими людьми.

Сейчас ученые разрабатывают пробиотики, которые бы помогали всем людям поддерживать большую популяцию этих микробов в своем кишечнике. Это улучшит их здоровье и поможет им меньше уставать, что сделает спорт и зарядку более приятными и будет стимулировать малоподвижных граждан чаще ими заниматься, заключают авторы статьи.