"motion-in-a-pill" steg närmare med ny studie



Forskare säger att det kan vara möjligt att simulera kroppens svar på motion med ett läkemedel.

Det är självklart att fysisk aktivitet är avgörande när det gäller att förbättra och bibehålla hälsan. Men för personer med begränsad rörlighet är det inte lätt att delta i regelbunden träning. En ny studie kan ha tagit oss ett steg närmare en lösning: "motion-in-a-pill".

Forskare från Salk Institute for Biological Studies i La Jolla, CA, har upptäckt en kemisk förening som kan aktivera en gen som normalt stimuleras av att springa.

Genom att aktivera denna gen, kallad PPAR delta (PPARD) - i stillasittande möss, kunde forskarna efterlikna de positiva effekterna av aerob träning, såsom ökad uthållighet och fettförbränning.

Seniorförfattare Ronald Evans - av Gene Expression Laboratory i Salk och Howard Hughes Medical Institute i Chevy Chase, MD - och kollegor säger att deras resultat främjar möjligheten till "motion-in-a-pill" - det vill säga ett läkemedel som Kan simulera fördelarna med motion.

Evans och kollegor rapporterade nyligen sina resultat i tidningen Cellmetabolism .

Nuvarande riktlinjer rekommenderar att vuxna engagerar sig i minst 150 minuter med måttlig intensitet aerob aktivitet eller 75 minuters intensiv aerob aktivitet varje vecka för att förbättra övergripande hälsa och fitness.

Enligt Centers for Disease Control and Prevention (CDC) uppfyller emellertid endast 49 procent av de vuxna i USA dessa rekommendationer.

Medan mycket av detta misslyckande kan vara brist på motivation, för vissa individer - som äldre vuxna eller personer med rörlighetsproblem - är övningsrekommendationerna helt enkelt oöverkomliga.

Den nya studien skjuter emellertid ljus på de fysiologiska mekanismerna som fördelen med aerob aktivitet, och det tyder på att dessa kan aktiveras utan att man faktiskt behöver träna.

Öka uthållighet med en kemisk förening

I tidigare forskning upptäckte Evans och kollegor att genen PPARD spelar en roll i kroppens svar på aerob träning.

Teamet fann att möss som hade en permanent aktiverad PPARD-gen sprang längre avstånd och visade ökad aerob uthållighet - det vill säga förmågan att bibehålla aerob aktivitet under längre perioder innan de blev uttömda. Gnagarna visade också motståndskraft mot viktökning samt ett högre respons på insulin, som båda är indikatorer på fysisk kondition.

Dessutom fann forskarna att en kemisk förening kallad GW1516 (GW) aktiverade PPARD i normala möss.

Men medan föreningen - som administrerats till gnagare över en 4-veckorsperiod - simulerade viktunderhållet och insulinreaktionen ses hos möss med en permanent aktiverad PPARD-gen, ökade inte uthålligheten.

För den nya studien satte Evans och team ut för att undersöka om högre doser av GW administrerad under en längre period skulle kunna öka aerob uthållighet och fysisk kondition.

Aerob uthållighet ökade med 70 procent med GW

Forskarna gav en ökad dos av GW till stillasittande möss under 8 veckor och utsatte dem för ett löpbandstest. Deras aeroba uthållighet jämfördes med sedentära möss som inte fick föreningen (kontrollerna).

Forskarna fann att möss som fick GW kunde utöva cirka 70 procent längre än kontrollerna innan de blev uttömda, på 270 minuter mot 160 minuter.

Teamet fann att båda grupperna blev uttömda när deras blodsockernivåer föll till cirka 70 milligram per deciliter. Såsom föreslår att låga blodsockernivåer spelar en roll i träningsinducerad trötthet, tyder dessa resultat på att GW kan skydda mot en sådan effekt.

Därefter tittade forskarna på genuttrycket i musklerna i mus som svar på GW.

De fann att föreningen antingen ökade eller undertryckte uttrycket i 975 gener. Gen som visade en ökning av uttryck inkluderade de som hänför sig till nedbrytning och bränning av fett.

Resultatet förklarar varför några idrottare slår på väggen "

Laget var förvånad över att finna att gener som undertrycktes som svar på GW inkluderade de som hör samman med nedbrytningen av kolhydrater för energi.

Enligt forskarna indikerar detta att PPARD-vägen slutar socker från att vara en energikälla i muskel under fysisk aktivitet, eventuellt för att skydda socker för hjärnan.

Forskarna förklarar att brinnande socker är en snabbare process än fettförbränning, så kroppen tenderar att använda glukos som sin primära energikälla. Men under fysisk aktivitet behöver kroppen behålla vissa glukos för att bibehålla hjärnfunktionen.

De nya resultaten tyder på att PPARD-vägen hjälper till med denna process, och det hjälper till att förklara varför vissa idrottare "slår på väggen" - deras hjärna får inte tillräckligt med glukos.

"Denna studie tyder på att brinnande fett är mindre en drivkraft för uthållighet än en kompensationsmekanism för att skydda glukos", säger medarbetare Michael Downes, av genuttryckslaboratoriet i Salk. "PPARD undertrycker alla punkter som är inblandade i socker Metabolism i muskeln så glukos kan omdirigeras till hjärnan och därmed bevara hjärnans funktion."

Hämta belöningen av träning "utan den fysiska ansträngningen"

Medan ytterligare studier behövs för att bestämma säkerheten och effekten av PPARD-aktivering hos människor, tror forskarna att deras resultat kan bana väg för droger som kan efterlikna effekterna av fysisk aktivitet.

Övning aktiverar PPARD, men vi visar att du kan göra samma sak utan mekanisk träning. Det betyder att du kan förbättra uthålligheten till motsvarande nivå som någon i träning, utan all fysisk ansträngning."

Första författaren Weiwei Fan, Gene Expression Laboratory, Salk Institute

Forskarna är väl medvetna om att deras resultat kan utnyttjas av idrottare som vill öka sin aeroba uthållighet, men de säger att de också kan få fördelar för personer som inte kan träna, vilket minskar risken för kroniska sjukdomar i samband med brist på fysisk aktivitet.

"Övning är värdefull för många olika typer av problem", säger Evans. "Med den här forskningen kan du börja tänka på hur en terapeut som ger fördelarna med fitness kan hjälpa människor att få hälsofördelar. Den större potentialen är i princip obegränsad."

Lär dig varför vissa människor kanske inte svarar på träning.

Thorium. (Video Medicinsk Och Professionell 2022).

Avsnitt Frågor På Medicin: Medicinsk praktik