Istraživači su dugo bili fascinirani mogućnošću da vežbanje izaziva različite ćelije u našem telu da proizvode molekule koji su korisni za ljudsko zdravlje, kaže Džonatan Long, docent patologije na Univerzitetu Stanford.
Ako se ovi molekuli, koji se ponekad nazivaju faktori vežbanja ili egzerkini, mogu identifikovati i iskoristiti u farmakološke svrhe, teorija kaže, mogli bi da smanje učestalost određenih zdravstvenih problema kao što su gojaznost, bolesti srca i dijabetes, kao i da poboljšaju atletske performanse. .
Ali taj cilj je ostao neuhvatljiv uglavnom zato što je bilo nemoguće izolovati ekserkine iz krvi, kaže Long. „Ako analizirate punu krv, u njoj možete videti samo najzastupljenije supstance, a sve ostalo je nevidljivo.
Sada su, međutim, Long i njegov tim razvili novu tehniku koja može da pogleda mnogo dublje u krv kako bi identifikovala molekule koje luče ćelije. Tehnika takođe otkriva koji tipovi ćelija proizvode koje molekule – ključne informacije za bolje razumevanje uloge koju vežba igra u poboljšanju zdravlja.
I Longova nova metoda je sada dala članak o ćelijskom metabolizmu koji demonstrira bezbroj načina na koje vežbanje menja lučenje proteina od strane 21 različitog tipa ćelije kod miševa. Rad je takođe doneo nekoliko iznenađenja.
Prvo, sam broj proteina čije se prisustvo u krvi promenilo kao odgovor na vežbanje bio je veći nego što se očekivalo. Zaista, tim je pronašao skoro 200 različitih faktora vežbanja čija je ekspresija bila ili gore ili dole regulisana od strane 21 tipa ćelije. „To znači da su efekti fizičke aktivnosti veoma rasprostranjeni u mnogim tkivima i sistemima organa“, kaže Long. „Tek smo počeli da shvatamo tu složenost.“
Drugo, ćelije koje su najviše reagovale na vežbanje bile su slabo shvaćena vrsta ćelije koja je nazvana po određenom proteinskom receptoru (Pdgfra) i nalazi se u mnogim različitim tkivima i organima. U stvari, uobičajeni osumnjičeni, kao što su ćelije mišića, kostiju i jetre, imali su samo umerene odgovore u poređenju, kaže Long. „Ako zaista želimo da razumemo odgovor na vežbanje, ne možemo se fokusirati samo na mišiće i kosti i druga tkiva koja povezujemo sa vežbanjem“, kaže on. „Moramo da gledamo mnogo šire.
Tim je bio dodatno iznenađen kada je otkrio da ćelije jetre – i samo ćelije jetre – luče nekoliko članova porodice proteina karboksilesteraze nakon vežbanja. Istraživači su se ranije fokusirali na funkcije ovih proteina u ćeliji i pokazali da su oni korisni za metaboličko zdravlje, ali nisu primetili moguću ulogu u krvotoku.
Da bi bolje razumeo njihovu ulogu, Longov tim je konstruisao miševe koji su izlučivali povećane nivoe proteina karboksilesteraze iz jetre bez vežbanja. I, ispostavilo se, ovi miševi su se odupirali debljanju na dijeti sa visokim sadržajem masti i pokazali poboljšanu izdržljivost na traci za trčanje. „Ove karboksilesteraze su dovoljne da daju neke od metaboličkih prednosti vežbanja bez da same životinje vežbaju“, kaže Long.
Studija postavlja mnoga pitanja za praćenje. Kakvu ulogu Pdgfra ćelije igraju u različitim tkivima i zašto ove ćelije reaguju na vežbanje? Baš kao što karboksilesteraze pokazuju metaboličku korist, da li drugi ekserkini mogu imati važne antiinflamatorne efekte ili druge korisne efekte na kosti, srce, imuni sistem i mozak? Da li se kod ljudi nivoi karboksilesteraza koje se prenose krvlju menjaju kao odgovor na vežbanje kao kod miševa?
Sa tačke gledišta osnovne nauke, Long se nada da će ovaj rad poboljšati naše razumevanje komunikacije od ćelije do ćelije. Ali sa gledišta od 30.000 stopa, postoji još jedan razlog za ove vrste napornih istraživačkih studija: neostvareno obećanje „vežbe kao leka“.
Znamo da vežba ima terapeutski efekat kod mnogih od najhroničnijih i iscrpljujućih bolesti, ali vežbanje još nije kao lek, kaže Long. To je zato što se većina lekova sastoji od dobro definisanih molekula sa dobro definisanim mehanizmima delovanja, farmakokinetikom i farmakodinamikom i neželjenim efektima. Nasuprot tome, nijedna od tih stvari nije dobro definisana za vežbanje, kaže on. „Dugoročno želimo da razumemo molekule i ćelije povezane sa vežbanjem u visokoj rezoluciji, tako da vežba kao medicina može postati stvarnost.
