Прямая стимуляция «мишени стероидов» поможет избежать их побочных эффектов

Фотография: Edwin P. Ewing, Jr./US Department of Health and Human Services

Ученые из Университета Кейс Вестерн Резерв показали, что гормоны стероидной природы, которые часто употребляют бодибилдеры, воздействуют на ген KLF15. Активирующийся при этом метаболический путь сам по себе не ведет к вредным побочным эффектам, которые сопровождаются приемом таких гормонов. Работа опубликована в журнале PNAS.

Кортизол — ключевой из глюкокортикоидов, гормонов стероидной природы, которые синтезируются из холестерина в коре надпочечников. Он играет важнейшую роль в развитии стрессовых реакций, обладая противошоковым и противовоспалительным действием, тормозит процессы пищеварения и усиливает транспорт глюкозы в клетки головного мозга. Стимулирующий эффект глюкокортикоидов был обнаружен еще в 1930-х, и уже в годы Второй мировой войны экстракты из коры бычьих надпочечников использовались летчиками Люфтваффе. Сегодня кортизол и многие его аналоги относятся к числу допинговых средств.

Важная задача кортизола — быстрая мобилизация запасов энергии: он усиливает накопление гликогена печенью, а в повышенных количествах может вести даже к разрушению мышечных волокон и костной ткани для «утилизации» полученных аминокислот и их превращения в углеводы. Это заставляет некоторых спортсменов всеми силами бороться с повышением уровня кортизола, которое неизбежно наступает при усиленных тренировках и на соревнованиях.

Именно на рецепторы кортизола воздействуют многие анаболики, блокируя действие гормона и поддерживая рост мышечной массы. Медики прибегают к приему аналогов кортизола (например, преднизолона) при лечении мышечных дистрофий — например, редкой, но смертельно опасной наследственной миодистрофии Дюшенна (DMD). Однако злоупотребление такими препаратами ведет к истощению и атрофии ткани мускулов, хрупкости костей, хроническому повышению давления и множеству связанных с ним негативных эффектов.

При этом многие детали механизма и положительного, и отрицательного действия кортизола и его производных до сих пор не известны. Так, например, показано, что глюкокортикоиды напрямую активируют ген KLF15, который кодирует один из белковых факторов транскрипции и играет важную роль в метаболизме мускульных клеток. Но что именно происходит в результате этой активации, удалось выяснить лишь теперь.

Проводя эксперименты на лабораторных мышах, Александр Моррисон-Нозик (Alexander Morrison-Nozik) и его коллеги вывели линию животных, лишенных гена KLF15. После инъекции глюкокортикоидного препарата такие грызуны пробегали в колесе на треть меньше, чем животные с нормальным KLF15. Затем авторы добились прямого — без участия гормонов — усиления активности KLF15 в ГМ-мышах. У экспериментальной линии этот ген в скелетных мышцах был стимулирован в те же 5-6 раз, как и при приеме глюкокортикоида. На колесе такие мыши продемонстрировали ту же результативность, что и дикий тип после разового приема глюкокортикоидов.

Роль гена KLF15 была продемонстрирована и на людях. Авторы выяснили, что у пациентов с диагностированной дистрофией DMD активность этого гена в ткани скелетных мышц заметно снижена. Кроме того, мыши с ослабленным KLF15 демонстрировали те же тяжелые симптомы миодистрофии. Все это привело ученых к выводу о том, что именно этот ген ответствен за многие известные положительные эффекты приема кортизола и его аналогов.

«Мы считаем, что DMD связан с дефицитом KLF15, — говорит один из авторов исследования Саптарси Хальдар (Saptarsi Haldar). — Эксперименты с генной модификацией показали, что повышенная активность KLF15 может улучшить состояние страдающих миодистрофией мышей. Следующий вопрос состоит в том, можно ли добиться того же результата на людях, например, целенаправленно фармакологически стимулируя KLF15, без применения глюкокортикоидов».

Сергей Васильев

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.