LSU mokslininkai nustatė, kas lemia žmogaus atsparumą šalčiui

Lietuvos sporto universiteto (LSU) mokslininkai atliko išsamų tyrimą, kurio metu paaiškėjo priežastis, kodėl vieni žmonės yra atsparesni šalčiui nei kiti. Pasirodo, tai lemia žmogaus genetika. Šį tyrimą netrukus spausdins vienas svarbiausių mokslo žurnalų, skelbiančių svarbiausius genetikos tyrimus pasaulyje, – „American Journal of Human Genetics“.

„Atlikę tyrimą nustatėme, kad panašaus sudėjimo jaunų sveikų žmonių atsparumas šalčiui yra skirtingas. Esant tokiai pačiai aplinkos temperatūrai, vienų žmonių vidinė kūno temperatūra krenta greičiau nei kitų, nepaisant to fakto, kad šilumos gamybos rodikliai buvo panašūs. Tačiau niekaip negalėjome paaiškinti šio fenomeno. Tuomet pradėjome ieškoti galimų potencialių priežasčių. Iškėlėme hipotezę, jog geno α-actinin-3 nebuvimas, kuris yra siejamas su energijos gavyba (metabolizmu), lemia atsparumą šalčiui. Šis genas randamas raumenyse ir turi tiesioginės įtakos šilumos gamybai esant šalčio sąlygoms“, – sako tyrimą atlikusių mokslininkų grupei vadovavęs Lietuvos sporto universiteto profesorius Marius Brazaitis.

Skaičiuojama, kad apie 1,5 milijardo visų planetos gyventojų neturi šio geno. Mokslininkai tai aiškina tuo, jog prieš 50–70 tūkstančių metų, ieškodamos naujų medžioklės plotų, iš Afrikos žemyno gentys atklydo į atšiauresnius kraštus – Centrinę ir Šiaurės Europą, Kaukazo regioną. Jų kūnai prisitaikė išgyventi atšiauriomis sąlygomis prarasdami šį geną.

Iki šiol α-actinin-3 genas buvo labiausiai siejamas su raumenų susitraukimo specifiškumu – šį geną turintys žmonės pasižymi didesne fizine galia ir greičiu, o jo neturintys – didesne fizine ištverme.

„Mūsų tyrime gauti rezultatai padidina žmonių migracijos evoliucinių aspektų supratimą. Nors energetiškai efektyvi šilumos gamyba žmonėms, kuriems trūksta α-aktinino-3, būtų buvęs pranašumas pereinant prie šaltesnio klimato, tai iš tikrųjų gali būti trūkumas šiuolaikinėje visuomenėje. Šiuolaikiniame moderniame pasaulyje žmogus apsaugo save nuo šalčio poveikio šildomuosiuose būstuose, apsirengdami tinkamais drabužiais, vartodami daugiau nei reikia maisto. Dėl šios priežasties efektyvesnis genetiškai nulemtas energijos vartojimas, tikėtina, sumažina kalorijų eikvojimą, o tai ilgainiui gali sukelti nutukimą bei medžiagų apykaitos sutrikimus“, – teigia prof. M. Brazaitis.

Pasak profesoriaus, svarbiausias veiksnys, nulemiantis mūsų atsparumą šalčiui, yra aplinka, kurioje gyvename, apranga, kuria rengiamės, ir maistas, kurį valgome, o šalčio genas yra tarsi „rudimentas“, kurį, tinkamai stimuliuojant, galime pasiekti netikėtų rezultatų.

„α-actinin-3 geno netekimas evoliucijos metu padidino atsparumą šalčiui per efektyvesnę šilumos gamybą raumenyse. Įdomu tai, kad individai, neturintys α-actinin-3 geno, šaltyje mažiau drebėjo ir lėčiau šalo. Jie komfortiškiau jautėsi būdami šaltyje ir didžioji dalis šilumos buvo sugeneruota nedrebant, t. y. didinant raumenų tonusą. Nauja ir tai, kad iki šiol buvo manoma, jog nedrebėjimo termoreguliacija vyko per rudojo riebalinio audinio aktyvinimą. Mūsų tyrimas atskleidė, kad neturintiems šio geno rudasis riebalinis audinys net nesiaktyvina ir šilumos gamyba apima išskirtinai vien tik raumenyje vykstančius procesus“, – apie tyrimo išvadas pasakoja prof. M. Brazaitis.

α-actinin-3 geno ir jo įtakos šalčiui tyrimas truko 10 metų. Pirmame tyrimo etape dalyvavo 4 pagrindiniai tyrėjai iš Lietuvos sporto universiteto – prof. M. Brazaitis, mokslo darbuotojai dr. Nerijus Eimantas ir dr. Henrikas Paulauskas, vyriausiasis mokslo darbuotojas prof. dr. Tomas Venckūnas. Vėliau prie jų prisijungė mokslininkai iš Švedijos Karolinskos instituto, kurie atliko raumenų baltymų ekspresijos analizę. Trečiame etape buvo pakviesti Australijos mokslininkai, kurie išvedė peles su „nokautuotu“ (dirbtiniu būdu užslopintu) α-actinin-3 genu.

Šis tyrimas keičia bendrą visų šios srities mokslininkų supratimą, kad priklausomai nuo geno šaltis veikia skirtingus su metabolizmu ir šilumos gamyba susijusius mechanizmus. Ateityje galėtų būti įdomių mokslinių tyrimų, kaip α-aktinino-3 trūkumas yra susijęs su nutukimu ir metaboliniu sindromu bei su juo siejamomis ligomis, tokiomis kaip II tipo cukrinis diabetas. Žmonės, kuriems trūksta α-aktinino-3, retai kada užsiima greitų ir galingų judesių reikalaujančiu sportu, o ištvermės sporto šakose jie pasiekia geresnių rezultatų.

„Būtų įdomu pamatyti, kaip įvairi fizinė veikla veikia žmones, turinčius α-aktinino-3, ir jo neturinčius, ypač, kai kalbama apie apsaugą nuo medžiagų apykaitos sutrikimų. Galiausiai būtų įdomu daugiau sužinoti apie tai, kaip žmonės, kuriems trūksta α-aktinino-3, susiduria su šilumos poveikiu“, – apie klausimus, kurių kyla mokslininkams po šio tyrimo, pasakoja prof. M. Brazaitis.