Εχετε αναρωτηθεί ποτέ γιατί κάποιοι άνθρωποι ακολουθώντας ένα συγκεκριμένο πρόγραμμα γυμναστικής χάνουν κιλά ενώ κάποιοι άλλοι με το ίδιο βάρος και τις ίδιες ασκήσεις όχι;
Επειτα από σχετική έρευνα, ιάπωνες επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι για το φαινόμενο αυτό ευθύνεται η πρωτεΐνη PGC-1-alpha (PGC-1-a), η οποία παράγεται στους μυς κατά τη διάρκεια της σωματικής άσκησης.
Η πρωτεΐνη αυτή ρυθμίζει την έκφραση των γονιδίων που εμπλέκονται στην οξείδωση λιπαρών οξέων και στη θερμογένεση (μεταβολική διαδικασία του οργανισμού με σκοπό την παραγωγή θερμότητας), προάγοντας την αποτελεσματική κατανάλωση ενέργειας στους μυς.
Όπως εξηγεί στο ΒΗΜΑ-Science o Ογκάουα Γουατάρου, επικεφαλής της μελέτης και καθηγητής Ενδοκρινολογίας στο Πανεπιστήμιο του Κόμπε, στόχος της επιστημονικής του ομάδας ήταν να κατανοήσουν τους μηχανισμούς με τους οποίους η άσκηση προκαλεί απώλεια βάρους και τους λόγους που τα αποτελέσματά της ποικίλλουν μεταξύ διαφορετικών ατόμων.
Απώτερος σκοπός της έρευνάς τους ήταν ανάπτυξη φαρμάκων που θα ενισχύουν τις επιδράσεις της σωματικής άσκησης.
«Κατά τη διάρκεια της έρευνάς μας ανακαλύψαμε και άλλες δύο μορφές της πρωτεΐνης PGC-1- alpha, την PGC-1- ab, και PGC-1- ac, οι οποίες έχουν παρόμοια δράση με τη μορφή «alpha». Με μια πολύ σημαντική διαφορά όμως.
Με τη σωματική άσκηση μικρής διάρκειας αυξάνονται στους μυς 10 φορές περισσότερο από την «alpha», η οποία δεν φάνηκε να αυξάνεται. Διαπιστώσαμε λοιπόν πως οι μορφές «b» και η «c» της πρωτεΐνης PGC-1-a είναι οι ρυθμιστές του μεταβολισμού της ενέργειας στον οργανισμό ειδικά κατά τη σωματική άσκηση μικρής διάρκειας.
Από την άλλη μεριά, η πρωτεΐνη PGC-1-a αυξάνεται μόνο με μακροχρόνια συστηματική σωματική άσκηση (τουλάχιστον για ένα εξάμηνο) οπότε και συμβάλλει στην ανάπτυξη μυϊκής μάζας και στην καύση λίπους.
Με την απουσία των μορφών «b» και «c» της πρωτεΐνης PGC-1-a σημαίνει πως ο οργανισμός είναι ουσιαστικά «τυφλός» στη μικρής διάρκειας σωματική άσκηση, καταναλώνει λιγότερο οξυγόνο και καίει λιγότερο λίπος» σημειώνει ο ιάπωνας καθηγητής.
Πειράματα σε τρωκτικά και ανθρώπους
Οι ερευνητές έκαναν αρχικά πειράματα σε ποντίκια και διαπίστωσαν ότι η άσκηση των τρωκτικών αυξάνει σημαντικά τις μορφές «b» και «c» στους σκελετικούς μυς τους. «Δημιουργώντας γενετικά τροποποιημένα ποντίκια που στερούνται τις παραλλαγές «b» και «c» της πρωτεΐνης PGC-1-a, ανακαλύψαμε ότι η κατανάλωση ενέργειας (ενεργειακή δαπάνη) κατά τη διάρκεια της άσκησης καταστέλλεται.
Έτσι, ενώ τα φυσιολογικά ποντίκια χάνουν βάρος όταν ασκούνται, τα ποντίκια χωρίς την πρωτεΐνη «b» και «c» δεν χάνουν βάρος τόσο εύκολα με την άσκηση μικρής διάρκειας (15 μέτρα/λεπτό για δύο ώρες). Διαπιστώσαμε ακόμη ότι αυτά τα ποντίκια σταδιακά γίνονται παχύσαρκα ακόμη και όταν δεν λαμβάνουν μεγαλύτερη από την ενδεδειγμένη ποσότητα τροφής».
Τα πειράματα δεν περιορίστηκαν στα τρωκτικά. Οι ερευνητές πήραν δείγματα μυών από ανθρώπους πριν και μετά την άσκηση προκειμένου να διερευνήσουν τον βαθμό αύξησης της πρωτεΐνης PGC1-a και των παραλλαγών της και εξέτασαν την ενεργειακή τους δαπάνη κατά τη διάρκεια της άσκησης.
«Όπως συνέβη και με τα ποντίκια, οι μορφές «b» και «c» της πρωτεΐνης PGC-1-a αυξήθηκαν στους σκελετικούς μυς των ανθρώπων λόγω άσκησης, όπως είναι για παράδειγμα το χαλαρό τζόκινγκ αλλά η έκταση αυτής της αύξησης διέφερε μεταξύ των ατόμων.
Συγκρίνοντας την ενεργειακή τους δαπάνη κατά τη διάρκεια της άσκησης με τον βαθμό αύξησης των παραλλαγών της πρωτεΐνης, διαπιστώσαμε ότι τα άτομα με χαμηλότερη αύξηση της εν λόγω πρωτεΐνης είχαν επίσης χαμηλότερη ενεργειακή δαπάνη».
Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι ο βαθμός αύξησης της πρωτεΐνης PGC-1-a/b/c είναι ένας από τους παράγοντες που καθορίζουν την αποδοτικότητα της ενεργειακής δαπάνης κατά τη διάρκεια της σωματικής άσκησης.
«Η έρευνά μας στην πρωτεΐνη PGC-1-a και στις παραλλαγές της έδειξε επίσης ότι τα γονίδια που εμπλέκονται στον μεταβολισμό και ο τρόπος που ρυθμίζεται η έκφρασή τους στους σκελετικούς μυς παίζουν καθοριστικό ρόλο στην ευαλωτότητα του ατόμου στην παχυσαρκία» τόνισε ο καθηγητής Γουατάρου.
Ο ρόλος της διατροφής και τα σκευάσματα
Σήμερα χρησιμοποιούνται ευρέως σε όλον τον κόσμο φαρμακευτικά σκευάσματα κατά της παχυσαρκίας. Ωστόσο, αυτά τα φάρμακα είναι κατασταλτικά της όρεξης, που σημαίνει ότι βοηθούν στην απώλεια βάρους μέσω διατροφικών περιορισμών.
Ένα φάρμακο που ενισχύει τις επιδράσεις του PGC-1-α/b/c θα προκαλέσει, κατά τον ιάπωνα καθηγητή, απώλεια βάρους ανεξάρτητα από τους διατροφικούς περιορισμούς και η ζήτηση για ένα τέτοιο φάρμακο αναμένεται να είναι εξαιρετικά υψηλή.
Σύμφωνα με τον Ογκάουα Γουατάρου, ένα από τα φάρμακα που αυξάνουν την πρωτεΐνη PGC-1-a/b/c στους σκελετικούς μυς είναι η κλενβουτερόλη, μια δραστική ουσία που χρησιμοποιείται για τη θεραπεία του βρογχικού άσθματος.
«Πρόκειται για έναν πολύ γνωστό κλασικό παράγοντα ντόπινγκ. Μειώνει το λίπος, αυξάνει την αποδοτικότητα κατανάλωσης ενέργειας των μυών και βελτιώνει την απόδοση της άσκησης.
Ωστόσο, η κλενβουτερόλη λόγω παρενεργειών δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση του λίπους και, βεβαίως, απαγορεύεται η χρήση της για ενίσχυση της απόδοσης των αθλητών».
Στόχος των ιαπώνων ερευνητών είναι η αναζήτηση ουσιών που θα μπορούν να αυξήσουν με ασφάλεια την πρωτεΐνη PGC-1-ab/c που παράγεται στους μυς με τη σωματική άσκηση. Ο καθηγητής του Κόμπε και η ομάδα του εστιάζουν ιδιαίτερα στα τρόφιμα και στα συστατικά τους καθώς, όπως λένε, η ανάπτυξη ενός φαρμάκου απαιτεί χρόνο.
«Έχουμε ήδη διαπιστώσει ότι ένα συγκεκριμένο συστατικό τροφίμων μπορεί να αυξήσει την PGC-1-a/b/c. Δεν μπορώ προς το παρόν να αποκαλύψω σε ποιο συστατικό αναφέρομαι μια και ακόμη είμαστε σε πειραματικό στάδιο.
Στο μέλλον στοχεύουμε στην ανάπτυξη ενός απλού τεστ, μέσω του οποίου θα μπορεί να μετρηθεί η ικανότητα του οργανισμού ενός ατόμου να καταναλώνει ενέργεια στους μυς με μικρής διάρκειας άσκηση».
