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I Ricercatori hanno prodotto un mouse maratona che può funzionare due volte fino ai mouse normali

Migliorando la funzione di singola proteina, i ricercatori di Howard Hughes Medical Institute hanno prodotto “un mouse maratona„ con la composizione alterata nel muscolo ed abbastanza resistenza fisica per funzionare due volte fino ai mouse normali.

I Mouse con la proteina migliorata egualmente hanno mostrato una resistenza innata ad obesità, anche quando alimentato una dieta ad alta percentuale di grassi che ha indotto i mouse normali a diventare obesi.

Secondo i ricercatori, la loro individuazione offrirà le comprensioni importanti nel macchinario che le potenze muscle lo sviluppo ed i cambiamenti fisiologici prodotti dall'esercizio. L'individuazione anche suggerisce un itinerario a progettare le droghe che migliorano lo sviluppo del muscolo ed imitano tutti i vantaggi dell'esercizio. I ricercatori hanno detto che tali droghe potrebbero aiutare i pazienti di cui le malattie debilitanti impediscono loro di esercitarsi. I ricercatori riconoscono che tali droghe - già essendo provando dalle ditte farmaceutiche - potrebbero essere abusate come modo migliorare la prestazione atletica.

Piombo dal ricercatore Ronald M. Evans di Howard Hughes Medical Institute All'Istituto di Salk, i ricercatori hanno pubblicato il loro risultati 24 agosto 2004 online, nella Biblioteca Pubblica Del giornale di Biologia di Scienza. Altri co-author provengono dalla Seoul National University in Corea.

Nei loro studi, i ricercatori stavano esplorando gli effetti di alterazione del gene per una proteina chiamata PPAR-delta - un regolatore matrice di numerosi geni - per migliorare l'attività di quella proteina. Secondo Evans, non avevano preveduto gli effetti fisiologici profondi ed ampi di questa singola alterazione genetica.

“Nel lavoro precedente, avevamo indicato che in vari tessuti, specialmente i tessuti adiposi, attivando il PPAR-delta hanno aumentato la masterizzazione grassa e, di conseguenza, ha fatto diminuire la massa del grasso-tessuto,„ abbiamo detto Evans. “Entrando in questo esperimento, la possibilità di un effetto sulle fibre di muscolo non era sul nostro schermo radar.„

Tuttavia, quando i ricercatori hanno prodotto i mouse con attività migliorata di PPAR-delta, hanno veduto una trasformazione importante nelle fibre di muscolo scheletrico. I mouse hanno mostrato un potenziamento importante di cosiddette fibre di muscolo “di lento-strappo„ e una diminuzione nelle fibre di muscolo “di rapido strappo„.

le fibre di Lento-Strappo sono di gran lunga più fatica resistente delle fibre di muscolo. Ciò è dovuto i loro tantissimi mitocondri - le centrali elettriche metaboliche delle cellule, con cui convertono il grasso in energia. Al Contrario, i muscoli di rapido strappo hanno ben meno mitocondri e devono derivare la loro energia proveniente da glucosio invece di grasso. Di conseguenza, queste fibre di muscolo affaticano rapidamente. Finché la produzione del mouse geneticamente alterato, il solo modo conosciuto aumentare la resistenza non sia con addestramento fisico.

“Abbiamo pensato che il PPAR-delta migliorato permettesse appena al muscolo di bruciare più grasso, ma non abbiamo preveduto che facesse così mediante l'aumento della popolazione delle fibre lente di strappo,„ ha detto Evans.

Per confermare che l'aumento nell'attività di PPAR-delta ha causato la trasformazione del muscolo, i ricercatori hanno dato a mouse normali una droga sperimentale, chiamata GW501516, che attiva la proteina. La droga sta sviluppanda da GlaxoSmithKline per curare la gente con i disordini del metabolismo dei lipidi. Evans ed i suoi colleghi hanno trovato che il trattamento con la droga ha prodotto il muscolo ed i vantaggi metabolici simili a cui hanno veduto nei mouse transgenici.

I ricercatori egualmente hanno trovato che i mouse geneticamente alterati erano resistenti ad obesità una volta collocati su una dieta ad alta percentuale di grassi e alta di caloria. “Questi “mouse maratona„ sono resistenti a quell'obesità anche se mangiano la stessa quantità di alimento dei mouse normali ed hanno lo stesso livello di attività,„ hanno detto Evans. “Così, la loro resistenza ad obesità non è semplicemente dovuto l'esercizio aumentato.

“Significativamente, il numero aumentato delle fibre di muscolo di grasso-masterizzazione sembra da sè essere protettivo contro una dieta ad alta percentuale di grassi,„ ha detto. “E quello è importante perché indica che la presenza di più mitocondri nei muscoli di questi animali probabilmente provoca più masterizzazione del grasso e la versione di una certa energia come calore.„

“Questo piombo me credere che i guide interurbani, per esempio, possiedano un livello di protezione contro obesità anche quando non stanno esercitando. Così, in un certo senso, hanno sviluppato un genere “di carter„ metabolico che li tiene dal guadagno del peso,„ hanno detto Evans.

Inoltre, quando i mouse normali hanno ricevuto la droga dimiglioramento, hanno mostrato una protezione virtualmente identica contro obesità, hanno detto Evans. I mouse geneticamente alterati egualmente hanno avuti livelli più bassi dei trigliceridi intramuscolari, disse, che sono associati spesso con insulino-resistenza ed il diabete in gente obesa.

I mouse maratona hanno vissuto fino al loro soprannome quando Evans ed i suoi colleghi hanno verificato la resistenza degli animali su una pedana mobile. “Quando abbiamo collocato questi mouse, che non erano stati funzionati mai prima che, su una pedana mobile, il risultato sorprendente era che i mouse potrebbero eseguire quasi due volte la distanza che un mouse normale può eseguire,„ hanno detto Evans.

I mouse Normali possono eseguire circa 900 metri prima di esaurimento, mentre i mouse PPAR-delta-migliorati potrebbero eseguire 1800 metri, o più di un miglio, prima di esaurire il vapore, hanno detto Evans. Inoltre, il mouse maratona esegue un'ora più di lunghezza dei 90 minuti che un mouse normale esegue, ha detto.

Era particolarmente sorprendente che alterare un singolo gene ha prodotto tali vasti cambiamenti fisiologici nei mouse. Secondo Evans, la maggior parte dei fisiologi ritengono che quello migliorare la prestazione preparandosi sia un trattamento complicato. La formazione Atletica non solo cambia il contenuto della fibra di muscolo, ma egualmente migliora la circolazione e lo stimolo del motoneurone in quei muscoli. La Formazione anche reengineers il cuore per permettere che pompi un maggior volume di sangue.

“Così, era per niente ovvio che cambiare un gene in muscolo piombo ai cambiamenti coordinati in tutto l'organismo, dal sistema nervoso all'apparato cardiovascolare al muscolo stesso. Ma la cosa notevole circa questo esperimento è che questo un cambiamento sembra riavvolgere l'intero sistema.

“Che è emozionante a noi perché dice che questo sistema complicato può essere cambiato coordinato cambiando appena un Divisorio. Egualmente indica che può essere cambiato geneticamente, senza esercizio stesso. Ciò significa che l'attivazione di questa via potrebbe essere molto utile ai pazienti che non possono altrimenti esercitarsi a causa del loro peso o di altri problemi di complicazione.„ Le Droghe che attivano la via di PPAR-delta potrebbero migliorare la forza muscolare, combattere l'obesità e proteggere dal diabete, hanno detto Evans.

“Una ragione che questo approccio all'obesità di combattimento potrebbe essere importante è che la maggior parte delle droghe di perdita di peso puntano su diminuire l'appetito,„ ha detto Evans. “Che è la cosa più dura da cambiare nella gente perché il loro appetito geneticamente è programmato. Le Droghe che migliorano la via di PPAR-delta lascerebbero la gente, come i nostri mouse, mangiano lo stesso importo, ma aumenterebbero il loro metabolismo per bruciare più energia.„ Evans ha notato che tali droghe egualmente avrebbero avute il potenziale per abuso fra gli atleti, che potrebbero catturarli per migliorare la prestazione.

Ulteriori studi, hanno detto Evans, punteranno su capire gli effetti di PPAR-delta-miglioramento delle droghe sulla prestazione degli animali normali. I ricercatori egualmente pianificazione esplorare come tali trattamenti pregiudicano la fisiologia e la longevità in animali normali. E, esploreranno il meccanismo di atto della proteina sul gran numero di geni coinvolgere nei cambiamenti che fisiologici hanno osservato.

http://www.hhmi.org