Članak objavljen u časopisu Science Advances po prvi put opisuje neuromišićno kolo koje povezuje sagorevanje mišićne masti sa delovanjem proteina u mozgu.
Nalazi, do kojih su u Brazilu došli istraživači sa Državnog univerziteta Kampinas (UNICAMP) i Univerziteta u Sao Paulu (USP), doprinose dubljem razumevanju kako redovna fizička vežba pomaže u gubitku težine, pojačavajući važnost ove navike za dobro zdravlje. .
„Počeli smo da proučavamo delovanje proteina zvanog interleukin 6 [IL-6], koji je proinflamatorni citokin, ali obavlja različite funkcije u nekim situacijama, uključujući vežbanje. U ovom slučaju, funkcija je sagorevanje mišićne masti“, rekao je Eduardo Ropele, poslednji autor članka. Ropelle je profesor na UNICAMP-ovoj školi primenjenih nauka (FCA) u Limeiri i podržan je od FAPESP-a.
Grupa koju je predvodio Ropel je već primetila kod miševa da oksidacija mišićne masti počinje odmah u nogama kada se protein ubrizgava direktno u mozak. Ovaj deo studije sproveden je tokom magistarskog istraživanja Thaiane Micheletti. Deo analize je obavila tokom istraživačke prakse na Univerzitetu Santjago de Kompostela u Španiji.
Istraživači su analizirali rezultate kako bi otkrili da li postoji neuronsko kolo koje povezuje proizvodnju IL-6 u hipotalamusu, regionu mozga koji kontroliše nekoliko funkcija, sa razgradnjom masti skeletnih mišića. Ovaj deo studije sproveden je u saradnji sa Karlosom Katašimom, koji je trenutno na postdoktorskoj praksi u FCA-UNICAMP-ovoj Laboratoriji za molekularnu biologiju vežbanja (LaBMEk), koju vodi Ropelle.
Prethodne studije su pokazale da određeni deo hipotalamusa (ventromedijalno jezgro) može da promeni metabolizam mišića kada je stimulisan. Kada su otkrili prisustvo IL-6 receptora u ovoj regiji mozga, brazilski istraživači su formulisali hipotezu da protein koji se tamo proizvodi može aktivirati neuromišićno kolo koje favorizuje sagorevanje masti skeletnih mišića.
Izvedeno je nekoliko eksperimenata da se demonstrira postojanje kola. U jednom, Katašima i kolege su izrezali deo išijadičnog nerva u jednoj od nogu svakog miša. Išijatični nerv ide od donjeg dela kičme do stopala.
Kada je IL-6 ubrizgan u mozak, mast je sagorela kako se očekivalo u netaknutim nogama, ali ne i u nozi sa odsečenim živcem. Eksperiment je pokazao da se mišićna mast metaboliše samo zahvaljujući nervnoj vezi između hipotalamusa i mišića“, rekla je Katašima.
Blokirani receptori
Da bi otkrili kako je nervni sistem povezan sa mišićima, istraživači su davali lekove koji su blokirali alfa- i beta-adrenergičke receptore miševa, u ovom slučaju odgovorne za primanje nervnih signala da mišići obavljaju funkciju koju određuje mozak.
Blokiranje beta-adrenergičkih receptora imalo je mali efekat, ali je oksidacija mišićne masti prestala ili je naglo smanjena kada su alfa-adrenergični receptori bili blokirani.
Kompjuterske simulacije (in siliko analiza) pokazale su da je ekspresija gena IL-6 hipotalamusa u snažnoj korelaciji sa dve podjedinice mišićnog alfa-adrenergičkog receptora (adrenoreceptori alfa2A i alfa2C). Kada je IL-6 ubrizgan u mozak miševa koji su genetski modifikovani da ne proizvode ove receptore, rezultati su potvrđeni: masnoća mišića nogu nije metabolisana kod ovih miševa.
„Važan nalaz studije bila je povezanost između ovog neuromišićnog kola i naknadnog sagorevanja, što je oksidacija masti koja se javlja nakon prestanka vežbanja. Ovo se smatra sekundarnim, ali u stvari, može trajati satima i trebalo bi da se smatra od vitalnog značaja za proces gubitka težine“, rekao je Ropelle.
„Pokazali smo da fizička vežba ne samo da proizvodi IL-6 u skeletnim mišićima, što je već bilo poznato, već i povećava količinu IL-6 u hipotalamusu“, primetio je Katašima. „Verovatno je stoga da efekti traju mnogo duže od trajanja same vežbe, naglašavajući važnost vežbanja za bilo koju intervenciju protiv gojaznosti.“
