Российские и британские ученые обнаружили связь между вариацией гена-регулятора PPARA и типом мышечной деятельности у спортсменов.
Ген PPARA является одним из ключевых транскрипционных факторов, регулирующих экспрессию множества генов, вовлеченных в обмен жирных кислот и глюкозы. Ранее британскими учеными было показано, что вариация гена PPARA, именуемая как замена нуклеотида G на С в положении 2528 (7 интрон), ассоциируется с гипертрофией левого желудочка при занятиях физическими упражнениями у армейских рекрутов.
Как позже выяснилось, замена нуклеотида G на С в гене PPARA приводит к переключению одного метаболизма на другой; у носителей двух копий нуклеотида G (генотип GG) превалирует аэробный, а у носителей аллеля С (генотипы GC или СС) – анаэробный метаболизм. В ряде исследований это положение подтвердилось ассоциацией С аллеля с сахарным диабетом 2 типа и атеросклерозом.
С целью выяснения роли вариации гена PPARA в энергетическом обеспечении мышечной деятельности у спортсменов, группой российских и британских ученых было проведено исследование на крупной выборке российских спортсменов в количестве 786 человек. Результаты исследования были опубликованы в European Journal of Applied Physiology.
При распределении спортсменов по 3 группам с учетом проявления необходимых качеств (выносливость, смешанные качества и скоростно-силовые качества), наблюдалась линейная зависимость в частоте встречаемости C аллеля при переходе от выраженной выносливости к преимущественному проявлению скоростно-силовых качеств.
В группе спортсменов, занимающихся циклическими видами спорта с преимущественным проявлением выносливости, было обнаружено достоверное снижение частоты аллеля C по сравнению с контрольной группой, состоящей из 1242 человек. С другой стороны, в группе спортсменов, занимающихся видами спорта с преимущественным проявлением скорости и силы, было выявлено значительное увеличение частоты аллеля C за счет повышенной частоты генотипов GC и CC. В группе со смешанным проявлением, как скорости/силы, так и выносливости, частота аллеля C занимала промежуточное положение между вышеуказанными группами спортсменов.
Следует отметить, что распределение генотипов и аллелей по PPARA у спортсменов не зависело от пола, однако у высококвалифицированных спортсменов (преимущественно входящих в состав сборных команд) частоты аллелей C занимали крайние значения, а у перворазрядников частоты аллелей приближались к значениям контрольной группы, что указывало на факт естественного спортивного отбора.
Кроме того, исследования в области фитнеса показали, что наилучших результатов в снижении лишнего веса добились индивиды с генотипом GG по PPARA по сравнению с носителями генотипа GC. С другой стороны, носители генотипа GC чаще, чем носители генотипа GG обладали гиперстеническим телосложением и показывали более выраженные результаты в приросте силы на примере таких упражнений, как жим штанги от груди, тяга штанги и приседание со штангой.
Как показали дополнительные исследования, у носителей генотипа GG было отмечено повышенное содержание медленных мышечных волокон (предрасполагающих к видам спорта на выносливость), а у носителей генотипа СС – пониженное (предрасположенность к скоростно-силовым видам спорта).
Таким образом, вариацию гена PPARA можно причислить к одному из важнейших генетических маркеров предрасположенности к физической деятельности человека.
Работа была выполнена на базе лаборатории спортивной генетики СПб НИИ физической культуры, Института медико-биологических проблем РАН (Москва) и Института здоровья и физической деятельности человека (Institute for Human Health and Performance, UCL, London, UK).
