Большинство скелетных мышц таких людей состоит из медленно сокращающихся мышечных волокон, которые являются более прочными и энергоэффективными. Они дают больше устойчивости к низким температурам, чем быстро сокращающиеся мышечные волокна
Результаты исследования Каролинского института в Швеции опубликованы в научном журнале American Journal of Human Genetics, сообщает Science Daily
Скелетные мышцы состоят из быстро сокращающихся (белых) волокон, которые быстро устают, и медленно сокращающихся (красных) волокон, более устойчивых к усталости. Протеин α-актинин-3, находящийся только в быстро сокращающихся волокнах, отсутствует почти у 20% людей – почти 1,5 триллиона человек – благодаря генетической мутации.
Наличие мутировавшего гена увеличилось, когда люди мигрировали из Африки в более холодный климат центральной и северной Европы.
«Это предполагает, что люди с отсутствием α-актинина-3 лучше удерживают тепло и энергию, чтобы выдержать более суровый климат, но раньше не было прямых экспериментальных доказательств этого», – говорит Хэкан Вестерблад, профессор клеточной мышечной физиологии из кафедры физиологии и фармакологии Каролинского института. – «Мы сейчас можем показать, что потеря этого протеина дает лучшую устойчивость к холоду, и мы также обнаружили механизм этого».
Читайте еще: Боль, онемение и “мурашки”: полинейропатии после гриппа и ОРВИ
Для исследования 42 здоровых мужчины в возрасте 18-40 лет попросили находится в холодной воде (14°C), пока температура их тела не упала до 35,5 °C. Во время погружения в холодную воду исследователи замерили мышечную электрическую активность при помощи электромиографии и взяли биопсию мышц, чтобы изучить содержание протеина и состав волокон.
Результаты показали, что скелетные мышцы людей с нехваткой α-актинина-3 содержат большую пропорцию медленно сокращающихся мышц. При охлаждении эти люди могли поддерживать температуру тела более энергоэффективным способом. Вместо того, чтобы активировать быстро сокращающиеся волокна, что приводит к сильной дрожи, они увеличивали активацию медленно сокращающихся волокон, которые производят тепло, увеличивая базовые сокращения (тонус).
«Мутация, вероятно, дала эволюционное преимущество во время миграции в холодный климат, но в современном обществе эта энерго-сберегающая способность может увеличить риск болезней», – говорит профессор Вестерблад.
Другой интересный вопрос – как нехватка α-актинина-3 влияет на ответ тела на физические упражнения.
«Люди, которым не хватает α-актинина-3, редко преуспевают в спорте, требующем силы и быстрой реакции, но у них наблюдается тенденция к большей способности в спорте на выносливость», – объясняет он.
Представленный физиологический механизм не был подтвержден экспериментами на, к примеру, молекулярном уровне.