Здоровье
7 мин.

«Ген Геркулеса» поможет накачаться без спортзала. Что такое дефицит миостатина?

7

Эдди Холл – победитель соревнования «Самый сильный человек планеты» в 2017 году. Эдди также был держателем мирового рекорда по становой тяге в экипировке с 2016 по 2020 годы, подняв 500 кг. 

В интервью изданию London Real спортсмен рассказал, что является носителем мутации мутации в гене MSTN – так называемого «гена Геркулеса». Данная особенность снижает выработку гормона миостатина, регулирующего рост скелетных мышц. Это помогло Холлу стать экстраординарным спортсменом и мировым рекордсменом. 

Что такое дефицит миостатина? Как генетическая аномалия может помочь спортсменам добиться лучших результатов, а врачам – справиться с тяжелыми заболеваниями? Рассказывает медицинский автор «Здоровья на Sports.ru», врач-терапевт Александр Шестаков.

Особенности мышечной ткани обеспечивают движение и быстрое восстановление

Скелетные мышцы обладают уникальной структурой. В их основе лежат белки актин и миозин. Они двигаются относительно друг друга словно по рельсам: навстречу друг другу во время сокращения и в разные стороны при расслаблении мышц. Это обеспечивает движение в теле. Белковые нити собираются в мышечные волокна, которые, в свою очередь, образуют пучки, из которых состоит мышца. 

Скелетные мышцы защищают внутренние органы от физических повреждений, а также помогают телу согреваться за счет энергии, выделяемой во время сокращения. Особенность мышечных клеток – наличие нескольких ядер. Именно в ядрах хранится генетическая информация, которая, в том числе, нужна для того, чтобы синтезировать структурные белки. По мере роста уже имеющихся мышц увеличивается количество ядер.

Мышцы растут не так, как другие ткани

Скелетные мышцы обладают высокой способностью к регенерации и восстановлению, за счет чего и происходит их рост после физической нагрузки: в мышечных клетках активируются процессы деления ядер, объем клетки увеличивается. За счет увеличения размеров основных мышечных клеток, миоцитов, и происходит гипертрофия мышц. 

Огромный потенциал к восстановлению обнаруживается при их механических повреждениях и даже после экспериментального введения специального яда разрушающего мышцы.

Другой механизм роста и развития мышц связан с сателлитными клетками. Это разновидность стволовых клеток, которые в норме активируются с целью восстановления мышц при их повреждении. 

Гены контролируют рост мышц

Регулирование роста мышц – сложный процесс, происходящий на клеточном уровне. Долгое время полагалось, что рост мышц контролируется клеточными сигнальными молекулами, цитокинами, и гормонами, в первую очередь тестостероном и гормоном роста. 

Но все изменилось в 1997 году, когда группа ученых из США обнаружила ген MSTN. Исследователи провели эксперимент на мышах, заблокировав его работу, в результате чего появились «могучие мыши» – особи с экстраординарной мускулатурой. Дальнейшее изучение этого гена позволило обнаружить белок миостатин.

Миостатин – белок, который мешает вам стать бодибилдером

Это белок, который вырабатывается скелетными мышцами. Его основная задача – ограничивать рост мышц. Кажется удивительным, что в организме есть подобный механизм, ведь развитый мышечный каркас важен для здоровья и позволяет телу двигаться. 

Значение миостатина в организме еще предстоит выяснить, но одно из объяснений его необходимости – большие энергетические затраты, необходимые для поддержания избыточно развитых мышц. Вместо этого организм использует ресурсы для более важных целей – на работу мозга, внутренних органов, иммунной системы. 

Ген MSTN встречается у многих животных, например коров, быков, свиней, гончих собак и овец. Это может говорить о том, что миостатин важен для выживания позвоночных организмов, поэтому эволюционно сохранился у многих видов.

Другая важная функция миостатина – контроль роста стволовых сателлитных клеток, участвующих в восстановлении мышц. Отсутствие их регуляции может привести к грозным последствиям, включая онкологические заболевания.

Недостаток миостатина обеспечит рельефное тело без усилий

У некоторых людей ген MSTN может иметь мутацию, из-за которой в организме вырабатывается меньше миостатина или же мышцы становятся менее чувствительными к этому гормону. Это состояние известно как дефицит миостатина. В результате в организме с рождения закладывается больше мышечных клеток, при этом развивать их становится значительно проще. Именно измененный ген MSTN и называют «геном Геркулеса».

Негативные эффекты этой мутации пока что не до конца изучены. В исследовании на клеточных линиях ученые установили, что дефицит миостатина способен вызвать нарушение функции сердечных мышц – кардиомиоцитов. Но на живых мышах этот результат не подтвердился. 

В другом исследовании отмечается, что у мышей с мутацией гена MSTN к середине жизни возникли поражения суставов. Также предполагается, что избыточное напряжение на связки и сухожилия при дефиците миостатина может повысить риск их разрывов и травм.

Большой интерес ученых вызывает роль миостатина в развитии заболеваний. Так, повышенная концентрация миостатина обнаружилась у пациентов с ожирением и сахарным диабетом 2 типа. Предполагается, что миостатин может влиять на чувствительность тканей к инсулину – основному гормону, регулирующему обмен глюкозы в организме. 

Активно изучается возможность применения препаратов, блокирующих миостатин, для восстановления мышц у пациентов после тяжелых заболеваний, например разных форм рака. Другое перспективное направление – замедление активности миостатина для предотвращения возрастной потери мышечной ткани, известное как саркопения.

«Ген Геркулеса» не гарантирует успех в спорте

Вскоре после открытия миостатина встал вопрос о том, как его дефицит вследствие мутации может повлиять на спортсменов. Например, дефицит миостатина отмечен у уже упомянутого Эдди Холла, самого сильного человека планеты 2017 года. 

«Ген Геркулеса» предположительно мог быть у Кеннета «Флекса» Уилера – одного из известнейших спортсменов конкурса «мистер Олимпия», четырехкратного победителя  «Арнольд Классик» и пятикратного победителя «Железный человек про» (Ironman Pro).

Важно ли обладать заветным геном, чтобы добиться успеха в спорте? Точно нет. Несколько независимых групп исследователей из Италии, Литвы, Польши и России изучили распространенность мутаций гена MSTN среди элитных спортсменов. Во всех работах изменения гена встречались лишь у отдельных участников, а значит, остальные спортсмены достигли успеха, не обладая «геном Геркулеса». 

Важное открытие сделали исследователи из США. Они установили, что при дефиците миостатина количество мышечной массы у мышей значительно увеличивалось, но сила мышц оставалась на обычном уровне. Хотя подобное исследование не проводилось на людях, можно предположить, что при дефиците миостатина сила мышц также не зависит от их объема.

***

«Ген Геркулеса» обеспечивает более развитую мускулатуру, но значительно не влияет на показатели силы или выносливости. Индивидуальные генетические особенности, конечно, играют роль в достижении спортивных результатов, но в основе всегда остаются регулярные тренировки и стремление к поставленной цели.

Читать далее

Фото: instagram.com/eddiehallwsm; scientificamerican.com/S.J. Lee PLOS ONE 2007; instagram.com/officialflexwheeler; pexels.com/Victor Freitas

Тренировки
Бодибилдинг