Без отрыва от дивана: как работают таблетки, которые имитируют эффект упражнений

Почти 3,2 миллиона смертей в год связаны с недостаточной физической активностью, сообщает ВОЗ. Движение, наоборот, сулит сплошные выгоды: от более прочных костей до острого ума. Тренировки бросают вызов практически каждому органу тела, защищая от целого ряда болезней — от диабета до рака, депрессии и деменции.

Спорт — это опасность получить травму, если не рассчитать нагрузку, можно заработать перелом или разрыв связок, посадить сердце или подорвать иммунитет. И не всегда для занятий есть время и возможность.  “Фитнес-таблетки” — уже не фантазия, а почти научный термин.

Завтрак марафонца

В конце 90-х годов фармкомпания GlaxoSmithKline синтезировала препарат GW1516, предназначенный для снижения уровня «плохого» холестерина в крови. Первые же эксперименты превзошли ожидания: наряду с основным эффектом у вещества обнаружилось и много приятных “бонусов”, оно снижало артериальное давление и нормализовало уровень инсулина. Казалось, путь к миллиардным прибылям компании был открыт.

В 2007 году GSK резко остановила разработку перспективного препарата, так и не перейдя к испытаниям на людях. Эстафетную палочку подхватил биолог Рональд Эванс из авторитетного Института Солка (одним из его основателей был знаменитый первооткрыватель структуры ДНК Фрэнсис Крик). Задолго до этого Эванс открыл белки, которые регулируют экспрессию генов в клетке. Воздействуя на них извне, можно буквально управлять обменом веществ на клеточном уровне. Как выяснил Эванс, идеально GW1516 подходил на роль такого переключателя.

Эванс смоделировал эксперимент, в которой две группы участников питались тем, что можно было описать как кошмар диетолога: сплошь жир и сахар. При этом они еще и проводили свои дни в совершенной праздности. Но одна группа получала высокие дозы GW1516, а другая — нет. В результате оказалось, что в первой группе у участников наблюдались эффекты, которые обычно возникают после упражнений: снижение уровня глюкозы и жиров в крови. Эванс даже окрестил свое открытие “спортзалом в таблетке”.

Полезный (само)обман

Мышцы — не просто послушные биологические машины, которые приводят тело в движение. У них есть и свои способы командовать организмом, заставляя его адаптироваться к нагрузкам. Падает уровень энергии? Мышцы начинают активнее сокращаться? Все это приводит к выделению веществ-посредников, которые могут “попросить” мозг вырастить новые нейроны или, скажем, стимулировать рост костной ткани.

Основная причина, по которой упражнения оздоравливают весь организм, а не только укрепляют отдельные мышцы. Но даже если мышцы не работают в нужном режиме, их можно обмануть и получить хотя бы часть преимуществ даром.

Жир сжигается “вне очереди”, во время продолжительных тренировок, когда мышцы посылают сигнал: “работать придется долго”. В частности, во время таких тренировок повышается экспрессия (то есть активность) гена PPAR-δ (ППАР-дельта). Он не только стимулирует расщепление жиров, но и меняет соотношение мышечных волокон, опыты Эванса показали, что их может заменить GW1516 и его аналоги.

Исследование в 2014 году вынудило GlaxoSmithKline приостановить разработку, оказалось, что мыши, которым давали препарат на протяжении двух лет, заболевали раком чаще, чем их собратья из группы плацебо. Опухоли возникали в самых разных местах их тел — от языка до яичек. Поначалу активность мышц увеличилась, но уже через две недели у мышей в мозге обнаружилось воспаление — хотя мышечный эффект сохранялся, во время реальных упражнений тело самостоятельно регулирует объемы сигнальных веществ, если они поступают извне, это приводит к нарушениям в обмене веществ.

Хотя в нашем распоряжении есть витамины и БАДы, все же мы получаем большую часть питательных веществ и витаминов из настоящей еды. Может быть, эффект утренней зарядки однажды удастся разложить на компоненты. Но вряд ли это будет равноценная замена.