Ученые из Китайской академии наук и госпиталя Сюаньу при Пекинском медицинском университете выявили молекулу, которая может частично имитировать омолаживающее действие физических нагрузок. Исследование, опубликованное в журнале Cell, показывает, что метаболит бетаин — вещество, вырабатываемое почками и также присутствующее в таких продуктах, как свекла и шпинат, — способен запускать многие процессы, обычно связанные с регулярными тренировками, пишет ScienceDaily.
В течение шести лет исследователи наблюдали за 13 здоровыми мужчинами, применяя методы мультиомики, чтобы отслеживать изменения в генах, белках, метаболитах и микробиоте. Они сравнивали показатели организма в состоянии покоя, после разового 5-километрового забега и после 25-дневной программы бега.
Оказалось, что ключевую роль в адаптации организма к нагрузкам играют почки. При длительных тренировках они значительно увеличивают выработку бетаина, который действует как сигнал, запускающий цепочку защитных и омолаживающих процессов по всему телу.
Авторы работы также объясняют феномен, при котором единичная интенсивная тренировка вызывает стресс и воспаление, тогда как систематические нагрузки улучшают здоровье. Разовый забег действительно вызывал краткосрочную «метаболическую бурю» и воспалительный отклик, но регулярные тренировки восстанавливали баланс, укрепляя иммунитет.
Постоянная физическая активность улучшала состояние кишечной микробиоты, усиливала антиоксидантную защиту и даже обращала возрастные изменения Т-клеток, стабилизируя их ДНК и влияя на эпигенетические метки, включая снижение активности гена ETS1. Почки активнее производили бетаин благодаря ферменту CHDH.
Примечательно, что прием бетаина давал многие те же эффекты, что и тренировки: улучшение обмена веществ, когнитивных функций, снижение депрессивного поведения у старых мышей и уменьшение воспаления в организме.
Исследователи выяснили, что бетаин взаимодействует с TBK1 — киназой, которая запускает воспалительные процессы. Блокируя TBK1 и его каскады IRF3/NF-κB, бетаин снижает хроническое воспаление, или «инфламмэйджинг», которое считается одним из главных факторов старения.
Эта схема объясняет парадокс: кратковременные нагрузки запускают стрессовые защитные реакции, а долгосрочные — активируют «почка-бетаин-TBK1» систему, связанную с омоложением.
Поскольку бетаин признан безопасным соединением, ученые считают, что его можно рассматривать как потенциальный геропротектор — особенно для людей, которые по состоянию здоровья не могут регулярно заниматься спортом.
«Это меняет само понимание концепции „упражнения как лекарство“, — объясняет соавтор исследования профессор Лю Гуанхуэй. — Мы получили новый путь к терапиям, которые смогут перенастраивать работу сразу нескольких органов и замедлять старение».