שתף קטע נבחר

עכברי מרתון מהונדסים גנטית

שינוי בגן אחד שגרם להגברת פעילותו של החלבון המקוּדד על-ידו בעכברים הביא להולדת עכברים אתלטיים מלידה, ששעות רבות של אימונים לא היו תורמות לתוצאות כה מרשימות כפי שהתגלו אצלם

שינוי בגן אחד שגרם להגברת פעילותו של החלבון המקוּדד על-ידו בעכברים הביא להולדת עכברים אתלטיים מלידה, ששעות רבות של אימונים לא היו תורמות לתוצאות כה מרשימות כפי שהתגלו אצלם. החלבון מכונה PPAR-דלתא (The Peroxisome Proliferator-Activated Receptor) והוא שייך למשפחה של קולטנים הקושרים שומנים.

 

 

 

תוצאות מפתיעות

 

העכברים יוצרו במכון סאלק, בסאן דיאגו שבקליפורניה במסגרת מחקר שנוהל על-ידי רונלד אוונס (Evans). התוצאות הפתיעו גם את החוקרים שלא ציפו לשינויים פיזיולוגיים כה מרחיקי לכת כתוצאה משינוי גנטי יחיד. השינוי התבטא בשינוי בהרכבם של שרירי השלד – השרירים הרצוניים המאפשרים תנועה. בעכברים המהונדסים גנטית עלתה בצורה דרמתית אוכלוסיית סיבי (תאי) השריר אטיי-הכיווץ וירדה באותה מידה כמותם של סיבי השריר מהירי-הכיווץ (ראו מסגרת).

 

כתוצאה מהשינוי בהרכב השרירים, עכברי "המרתון", למרות שמעולם לא התנסו קודם במסלול ריצה מכאני, רצו מרחק גדול פי שניים מעכברים רגילים. בעוד שהעכברים הרגילים נופלים מתשישות לאחר ריצה למרחק של 900 מטרים, רצים העכברים  למרחק של 1,800 מטרים לפני שנגמר להם הקיטור. כמו כן, עכברי "המרתון" מסוגלים לרוץ כשעה יותר מאשר 90 הדקות שרצים העכברים הרגילים.

 

עמידים בפני השמנה

 

העכברים המהונדסים גנטית, כפי שנמצא גם בניסוי קודם, היו עמידים בפני השמנה ולא העלו במשקל גם כשהוזנו בדיאטה עתירת שומנים וסוכרים באותן כמויות כמו העכברים הרגילים שהפכו לשמנים-ביתר, גם כאשר רמת הפעילות היתה דומה בשתי הקבוצות.

 

תמונת השומנים בדמם של העכברים המהונדסים גנטית הראתה כמויות נמוכות של טריגליצרדים ו-LDL ועלייה ברגישות לאינסולין, בעוד העכברים הרגילים פיתחו תופעות האופייניות לשמנים-ביתר כמו: עלייה ברמת הטריגליצרידים וה-LDL, עמידות לאינסולין וסוכרת מסוג 2.

 

 

 

נמצאת בפיתוח תרופה

 

במקביל, נמצאת בפיתוח תרופה ששמה הזמני הוא GW501516. התרופה, שפיתוחה נעשה במעבדות חברת גלאקסו-סמית'-קליין, היא חומר סינתטי שמשפעל שניים מתוך שלושת הקולטנים – חיישני השומן – שנתגלו עד כה, קולטני PPAR - אלפא ודלתא.

 

נמצא כי שפעול קולטנים אלה באופן מלאכותי באמצעות התרכובת GW501516 מביא לעלייה בניצול חומצות השומן בתאי הגוף השונים, מגביר ייצור חום, מוריד רמות הטריגליצרידים ו-LDL ("הכולסטרול הרע") בדם ומעלה את ריכוז ה-HDL ("הכולסטרול הטוב").

 

מקופים לבני אדם

 

ניסויים אלה נעשו עד כה בקופים שמנים-ביתר ועתה נעשים ניסויים דומים בבני-אדם. המדענים בחברה מקווים באמצעות התרופה לטפל בחולים הסובלים מתסמונות הקשורות במטבוליזם של שומנים בשמני-יתר, טיפול שיגרום להורדה ניכרת במשקל, בנוסף לשיפור מאזן השומנים בגוף ולהעלאת הרגישות לאינסולין אצל חולי סוכרת מסוג 2.

 

על מנת לבחון אם השינוי בהרכב השרירים בעכברים נבע אכן מהעלייה בפעילות הקולטן PPAR, נתנו אוונס ועמיתיו את התרופה GW501516 לעכברים נורמלים. התוצאות דמו לאלו שהתקבלו בעכברים שהונדסו גנטית, הן בשינוי בהרכב בשרירים והן בעמידות להשמנה כתוצאה מתזונה עתירת שומנים וסוכרים.

 

רק שינוי בגן

 

מכאן שהעלייה בכמות השרירים שורפי האנרגיה, המלמדת על העלייה במספר המיטוכונדריונים, מספיקה כשלעצמה כדי להגן בפני דיאטת עתירת שומן, כנראה בשל "שריפת" השומן המוגברת ושחרור אנרגיה כחום.

 

לדברי אוונס, רוב הפיזיולוגים מאמינים שהשיפור בביצועי האתלטים בעקבות אימונים ממושכים הוא תהליך מאוד מורכב הכרוך בשינויים פיזיולוגיים רבים, כמו שיפור בזרימת הדם ושיפור בעצבוב השרירים על-ידי עצבי התנועה, והנה שינוי בגן אחד בשרירים גרם בעכברים לשינויים פיזיולוגיים מתואמים רחבי טווח החל מהשרירים עצמם ועד למערכת הקרדיו-וסקולרית ומערכת העצבים.

 

 

 

בלי אימונים

 

גילוי מפליא זה מלמד שגם מערכת מורכבת מתואמת יכולה להשתנות על-ידי שינוי של מרכיב אחד בתוכה. תובנה נוספת שנלמדה מתוצאות הניסוי היא שאפשר לעשות את השינוי ללא אימונים מפרכים מתמשכים. זו בשורה לכל שמני-היתר שאינם מסוגלים להתעמל ולעשות פעילות גופנית כנדרש בשל עודפי המשקל או בשל בעיות אחרות.

 

תרופות שמגבירות באופן ייחודי את פעילות ה- PPAR-דלתא יכולת להעלות את כושר השרירים, להילחם בהשמנת היתר ולהגן בפני סוכרת, ובא לציון גואל. אך אליה וקוץ בה: דיק פאונד(Pound) יושב הראש של הסוכנות העולמית למלחמה בסמים, חוקרים רבים ואנשי ספורט חוששים מהשימוש לרעה, של אתלטים בכלל ורצים בפרט, בתרופה GW501516 אם וכאשר תהיה זמינה לשיפור הישגיהם.

 

לפנייה לכתב/ת
 תגובה חדשה
הצג:
אזהרה:
פעולה זו תמחק את התגובה שהתחלת להקליד
עכברים: אתלטים מלידה
צילום: סי די בנק
צילום: איי פי
למה להתאמן אם אפשר להוסיף גן?
צילום: איי פי
מומלצים