Польза осуществления колеблется от профилактики кахексии – важной массы мышц и потери веса – и контроля артериального кровяного давления к улучшенной сердечной функции, откладывая дегенеративный процесс, что приводит к прогрессивному сердечному некрозу клеток. Примерно 70% больных сердечной недостаточностью умирают от условия в течение пяти лет.
Изучение Университета Сан-Паулу (USP) в Бразилии, изданной сравнительно не так давно в издании Autophagy, оказывает помощь растолковать часть механизма, при помощи чего аэробное упражнение защищает больное сердце.«По большей части мы поняли, что аэробное обучение облегчает удаление дисфункциональных митохондрий от сердечных клеток», сообщил Хулио Сесар Батиста Феррейра, учитель в Биомедицинском Научном Университете (ICB-USP) и научный руководитель для проекта, что был поддержан Исследовательский фондом Сан-Паулу (FAPESP)Митохондрии – органоиды, несущие ответственность за обеспечение энергии к клеткам. «Удаление дисфункциональных митохондрий увеличивает поставку ATP [аденозиновый трифосфат, молекула, которая хранит энергию для клетки] и сокращает производство токсичных молекул, таких как бескислородные реактивные альдегиды и радикалы, избыток что повреждает структуру клетки», добавил он.
По словам Феррейры, долговременная цель изучения пребывает в том, дабы выяснить внутриклеточные цели, каковые смогут быть смодулированы наркотиками, дабы произвести, по крайней мере, кое-какие сердечные преимущества, полученные при помощи физических упражнений.«Разумеется, мы не стремимся создавать пилюлю осуществления, которая была бы неосуществима, по причине того, что осуществление действует на многих уровнях и везде по организму, но имело возможность бы быть выполнимо для препарата подражать либо максимизировать хороший эффект физической активности на сердце», сообщил Феррейра.Расследование проводится как доктора исследования философии и часть владельца Юлиане Крус Кампос со стипендиями от FAPESP и наблюдения Феррейрой.
В прошлом изучении, размещённом в PLOS ОДИН, несколько продемонстрировала при помощи опытов с крысами, что аэробное обучение повторно активирует протеасому, внутриклеточный комплекс, важный за очистительные клетки поврежденных белков.Результаты кроме этого продемонстрировали, что активность протеасом в самом центре больного с сердечной недостаточностью значительно уменьшается больше чем на 50% и что, в следствии весьма реактивные белки растут в цитоплазме, где они взаимодействуют с другими структурами и приводят к сердечному некрозу клеток.В сравнительно не так давно опубликованной статье, которая была продемонстрирована на покрытии издания, несколько продемонстрировала, что осуществление кроме этого регулирует деятельность другого клеточного очистительного механизма, известного как аутофагия, открытие что ведомый японского ученого Иосинори Осуми, для получения Нобелевской премии 2016 года в Медицине.«Вместо того, дабы ухудшить изолированные белки, эта совокупность формирует пузырек [autophagosome] около дисфункциональных органоидов и транспортирует целый данный материал сходу в лизосому, собственного рода установку для сжигания отходов», растолковал Феррейра. «Лизосома содержит ферменты, каковые разрушают отходы клетки.
Но мы увидели, что поток autophagic прерван в самом центре крысы с сердечной недостаточностью и что имеется наращивание дисфункциональных митохондрий».Митохондрии смогут кроме того разделиться, дабы изолировать поврежденную часть и уменьшить ее удаление, сказал он. Исследователи смогли замечать это, разбирая деятельность белков, которые связаны с процессом митохондриального подразделения. Но совокупность, которая обязана транспортировать отклонение в лизосому, неспособна выполнить задачу.
ОпытыЭкспериментальная модель крысы, которая совпала с в прошлом проекте, складывалась из связывания (лигирующего) одной коронарной артерии, дабы привести к сердечному приступу (инфаркт миокарда).
Отсутствие сердечной ирригации крови привело к непосредственной смерти примерно 30% сердечных клеток. По окончании месяца животные продемонстрировали симптомы сердечной недостаточности.
В то время, когда исследователи проанализировали ткань от сердец животных под электронным микроскопом с усилением максимум 3 000 раз, они нашли, что клетки содержали многочисленные группы мелких фрагментированных митохондрий. Это не наблюдалось в группе здоровых крыс.Эти митохондрии были помещены в аппарат, что измерил потребление кислорода и следовательно оценил митохондриальный метаболизм.
Тест подтвердил, что митохондриальное дыхание не функционировало верно.«Изображения продемонстрировали, что мембраны пробовали сформироваться около этих мелких митохондрий, но autophagosome не окружил их всецело», сообщил Феррейра. «Мы заключили, что они накапливались, по причине того, что совокупность удаления не трудилась. Крысы были размещены в беговую дорожку, и дисфункциональные митохондрии провалились сквозь землю.
Осуществление вернуло процесс дисфункционального сердечного удаления митохондрий. Польза осуществления была отменена, в то время, когда мы заблокировали аутофагию фармацевтически либо генетически».Учение животных началась спустя 30 дней по окончании индукции сердечного приступа, которым временем они показывали симптомы сердечной недостаточности. Они были размещены в беговую дорожку, бегущую в умеренной интенсивности (60% большой свойстве) на 60 мин. ежедневно, пять дней в неделю, на восемь недель.
В конце этого периода результаты были если сравнивать с теми из крыс с сердечной недостаточностью, которая осталась сидячей и контрольная несколько сидячих крыс без позванной сердечной недостаточности.«У больных крыс, каковые остались сидячими, сердечная функция, упал на 30% в восьминедельный период, в то время как в обученной группе, это возросло на 40% если сравнивать с предучебным условием», сообщил Феррейра. «В целом, исходя из этого, различием между этими двумя группами с позиций сердечной функции составляли 70%».Сердца сидячих крыс с сердечной недостаточностью были на 18% больше в среднем, чем те из контрольной группы, в то время как те из обученных крыс были лишь на 5% больше.
«Физические упражнения вправду увеличивают размер сердца, но это повышение пропорционально улучшению сердечной функции. Расширение, вызванное наизусть, неудача касается утраты сердечной функции», сообщил Феррейра.Уровни ATP у сидячих крыс с сердечной недостаточностью были на 50% ниже, чем в контрольной группе, но у обученных животных, они были эквивалентны тем из здоровых сердец.
«Так, отечественные результаты говорят о том, что осуществление не только предотвращает, вместе с тем и всецело изменяет ущерб, нанесенный наизусть неудача», сообщил Феррейра. «Отечественная догадка – то, что физическая подготовка модулирует выражение и/либо деятельность одного либо нескольких главных белков, вовлеченных в mitophagy либо митохондриальную аутофагию, так восстанавливая ее деятельность. Мы сейчас пробуем подтвердить эту догадку».
По окончании того, как определенный, он добавил, белки и эти гены, закодированные ими, могли быть проверены как терапевтические цели.Более несложная модель
Как Феррейра растолковал, найдя действие каждого гена и белка на сердечной адаптации, происходящей из физической активности в организмах, столь сложных, как млекопитающие будут огромной задачей и возможно неосуществимый. Исходя из этого круглый червь Caenorhabditis elegans является моделью для длящегося изучения группы.
«Не смотря на то, что данный круглый червь – значительно менее сложный организм, целых 90% его генома совпадают с нашим для некоторых семейств белков», сообщил он. «Помимо этого, мы можем применять существующие инструменты, такие как функциональная геномика для широкомасштабной оценки вклада каждого гена в адаптивные ответы на негативные условия. Мысль пребывает в том, дабы характеризовать функциональное действие генов, привлеченных в митохондриальное подразделение и mitophagy на адаптации, происходящей из физических упражнений».
Неприятность сейчас пребывает в том, дабы утвердить методику для применения в обучении осуществлению червям.