Twoja genetyka wpływa na odporność na niskie temperatury
Osoby z tym wariantem genu mniej drżały i miały wyższą temperaturę wewnętrzną ciała po wystawieniu na działanie zimnej wody. Dudariew Michaił / Shutterstock

Niektórym po prostu nie przeszkadza zimno, bez względu na to, jak niskie są spadki temperatury. Przyczyną tego mogą być geny danej osoby. Nasz nowe badania pokazuje, że powszechny wariant genetyczny w genie mięśni szkieletowych, ACTN3, sprawia, że ​​ludzie są bardziej odporni na niskie temperatury.

Mniej więcej jednej na pięć osób brakuje białko mięśniowe zwane alfa-aktyniną-3 z powodu pojedynczej zmiany genetycznej w genie ACTN3. Brak alfa-aktyniny-3 stał się bardziej powszechny, gdy niektórzy współcześni ludzie migrowali z Afryki do Afryki chłodniejsze klimaty Europy i Azji. Przyczyny tego wzrostu do tej pory nie były znane.

Autonomiczne Ostatnie badania, przeprowadzone wraz z naukowcami z Litwy, Szwecji i Australii, sugeruje, że jeśli masz niedobór alfa-aktyniny-3, twoje ciało może utrzymać wyższą temperaturę wewnętrzną i mniej drżysz pod wpływem zimna w porównaniu z osobami, które mają alfa-aktyninę -3.

Przyjrzeliśmy się 42 mężczyznom w wieku od 18 do 40 lat z Kowna na południowej Litwie i wystawiliśmy ich na działanie zimnej wody (14°C) przez maksymalnie 120 minut, czyli do momentu, gdy temperatura ciała osiągnęła 35.5°C. Podzieliliśmy ich ekspozycję na 20-minutowe okresy na zimno z dziesięciominutowymi przerwami w temperaturze pokojowej. Następnie podzieliliśmy uczestników na dwie grupy na podstawie ich genotypu ACTN3 (niezależnie od tego, czy mieli białko alfa-aktynina-3, czy nie).


wewnętrzna grafika subskrypcji


Podczas gdy tylko 30% uczestników z białkiem alfa-aktyniny-3 osiągnęło pełne 120 minut ekspozycji na zimno, 69% osób z niedoborem alfa-aktyniny-3 ukończyło pełny czas ekspozycji na zimną wodę. Oceniliśmy również ilość dreszczy podczas okresów narażenia na zimno, co powiedziało nam, że osoby bez alfa-aktyniny-3 drżą mniej niż osoby, które mają alfa-aktyninę-3.

Nasze badanie sugeruje, że zmiany genetyczne spowodowane utratą alfa-aktyniny-3 w naszych mięśniach szkieletowych wpływają na to, jak dobrze tolerujemy niskie temperatury, przy czym osoby z niedoborem alfa-aktyniny-3 są w stanie lepiej utrzymać temperaturę ciała i oszczędzać energię poprzez mniejsze drżenie podczas ekspozycji na zimno. Jednak przyszłe badania będą musiały zbadać, czy podobne wyniki można zaobserwować u kobiet.

rola ACTN3

Mięśnie szkieletowe składają się z dwóch rodzajów włókien mięśniowych: szybkich i wolnych. Alfa-aktynina-3 występuje głównie w szybkich włóknach mięśniowych. Włókna te są odpowiedzialne za szybkie i silne skurcze podczas sprintu, ale zazwyczaj szybko się męczą i są podatne na kontuzje. Z drugiej strony wolne włókna mięśniowe generują mniej siły, ale są odporne na zmęczenie. Są to przede wszystkim mięśnie używane podczas zawodów wytrzymałościowych, takich jak maraton.

Nasza poprzednia praca wykazała, że ​​warianty ACTN3 odgrywają ważną rolę w zdolności naszych mięśni do generowania siły. Pokazaliśmy, że utrata alfa-aktyniny-3 jest szkodliwy dla wyników sprintu u sportowców i populacji ogólnej, ale może korzystnie wpływać na wytrzymałość mięśni.

Dzieje się tak, ponieważ utrata alfa-aktyniny-3 powoduje, że mięsień zachowuje się bardziej jak wolniejsze włókno mięśniowe. Oznacza to, że mięśnie z niedoborem alfa-aktyniny-3 są słabsze, ale szybciej regenerują się po zmęczeniu. Ale póki to jest niekorzystnie wpływa na wydajność sprintu, może to być korzystne podczas bardziej wytrzymałościowych imprez. Ta poprawa wydolności mięśni wytrzymałościowych może również wpływać na naszą reakcję na zimno.

Chociaż niedobór alfa-aktyniny-3 nie powoduje chorób mięśni, wpływa na funkcjonowanie naszych mięśni. Nasze badanie pokazuje, że ACTN3 to coś więcej niż tylko „gen szybkości”, ale jego utrata poprawia zdolność naszych mięśni do generowania ciepła i zmniejsza potrzebę dreszczy pod wpływem zimna. Ta poprawa funkcji mięśni pozwoliłaby oszczędzać energię i ostatecznie zwiększyć przeżywalność w niskich temperaturach, co naszym zdaniem jest kluczowym powodem, dla którego obserwujemy obecnie wzrost liczby osób z niedoborem alfa-aktyniny-3, ponieważ pomogłoby to współczesnym ludziom lepiej tolerować chłodniejsze klimaty, ponieważ wyemigrowali z Afryki.

Celem naszych badań jest lepsze zrozumienie, w jaki sposób nasza genetyka wpływa na działanie naszych mięśni. To pozwoli nam opracować lepsze metody leczenia osób cierpiących na choroby mięśni, np Dystrofia mięśniowa Duchenne'a, a także bardziej powszechne schorzenia, takie jak otyłość i cukrzyca typu 2. Lepsze zrozumienie, w jaki sposób warianty alfa-aktyniny-3 wpływają na te stany, da nam lepsze sposoby leczenia i zapobiegania tym stanom w przyszłości.Konwersacje

O Autorach

Victoria Wyckelsma, pracownik naukowy ze stopniem doktora, fizjologia mięśni, Karolinska Institutet oraz Peter John Houweling, starszy specjalista ds. badań nerwowo-mięśniowych, Instytut Badań nad Dziećmi Murdocha

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.

Książki o środowisku z listy bestsellerów Amazon

"Cicha wiosna"

autorstwa Rachel Carson

Ta klasyczna książka jest kamieniem milowym w historii ekologii, zwracającym uwagę na szkodliwe działanie pestycydów i ich wpływ na świat przyrody. Praca Carsona pomogła zainspirować nowoczesny ruch ekologiczny i pozostaje aktualna dzisiaj, gdy nadal zmagamy się z wyzwaniami zdrowia środowiskowego.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

„Ziemia niezdatna do zamieszkania: życie po ociepleniu”

David Wallace-Wells

W tej książce David Wallace-Wells ostrzega przed niszczycielskimi skutkami zmian klimatu i pilną potrzebą rozwiązania tego globalnego kryzysu. Książka opiera się na badaniach naukowych i rzeczywistych przykładach, aby zapewnić otrzeźwiające spojrzenie na przyszłość, przed którą staniemy, jeśli nie podejmiemy działań.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

„Sekretne życie drzew: co czują, jak się komunikują? Odkrycia z sekretnego świata”

przez Petera Wohllebena

W tej książce Peter Wohlleben bada fascynujący świat drzew i ich rolę w ekosystemie. Książka opiera się na badaniach naukowych i własnych doświadczeniach Wohllebena jako leśnika, aby zaoferować wgląd w złożone sposoby, w jakie drzewa wchodzą w interakcje ze sobą i ze światem przyrody.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

„Nasz dom się pali: sceny z rodziny i planety w kryzysie”

autorstwa Grety Thunberg, Svante Thunberg i Maleny Ernman

W tej książce aktywistka klimatyczna Greta Thunberg i jej rodzina przedstawiają osobistą relację ze swojej podróży mającej na celu podniesienie świadomości na temat pilnej potrzeby zajęcia się zmianami klimatycznymi. Książka stanowi mocny i poruszający opis wyzwań, przed którymi stoimy, oraz potrzeby działania.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

„Szóste wymieranie: nienaturalna historia”

Elżbieta Kolbert

W tej książce Elizabeth Kolbert bada trwające masowe wymieranie gatunków spowodowane działalnością człowieka, opierając się na badaniach naukowych i przykładach z rzeczywistego świata, aby zapewnić trzeźwe spojrzenie na wpływ działalności człowieka na świat przyrody. Książka zawiera przekonujące wezwanie do działania na rzecz ochrony różnorodności życia na Ziemi.

Kliknij, aby uzyskać więcej informacji lub zamówić

al