Некоторые виды бактерий, обитающих в желудочно-кишечном тракте, выделяют метаболиты, которые повышают тягу к физическим упражнениям. Впрочем, пока это продемонстрировано на мышах, и доказать наличие такой связи у людей еще предстоит.
Медики из Университета штата Пенсильвания проанализировали генетические и физиологические факторы, отличающие мышей с высокой тягой к физической активности. Ключевым из них оказалось присутствие метаболитов, которые производят определенные виды бактерий кишечной микрофлоры. Ученые пишут об этом в новой статье, опубликованной в журнале Nature.
Симбиотические микробы, обитающие в кишечном тракте, оказывают глубокое и многообразное влияние на весь организм. Они могут определять тяжесть течения Covid-19 и эффективность вакцин, участвовать в развитии болезни Альцгеймера и менять настроение. Еще одну взаимосвязь обнаружила команда американских медиков во главе с Кристофом Тейсом (Christoph Thaiss).
Ученые собрали широкий спектр сведений о своих лабораторных мышах: секвенировали их геном, определили набор метаболитов в крови, видовой состав кишечной микрофлоры и так далее. Среди них выделили группу животных, которые демонстрировали повышенный интерес к физической активности и дольше других бегали в колесе. Далее использовали искусственный интеллект, чтобы выделить факторы, вносящие наибольший вклад в это отличие.
Выяснилось, что генетика влияет на тягу к упражнениям сравнительно мало, зато состав микрофлоры оказывает весьма большой эффект. Это подтвердили и эксперименты: если «спортивным» животным скармливали антибиотики широкого спектра действия, они начинали проводить в беговом колесе примерно вдвое меньше времени.
Дополнительные исследования позволили связать такой эффект с присутствием бактерий Eubacterium rectale и Coprococcus eutactus. Эти микробы обитают в кишечнике и выделяют в него амиды жирных кислот. В свою очередь, амиды стимулируют каннабиноидные рецепторы CB1, работающие в клетках периферической нервной системы. В результате повышается уровень дофамина в полосатом теле головного мозга, причем при физических нагрузках это происходит особенно заметно.
Дофамин недаром называют «гормоном удовольствия», а полосатое тело — частью внутренней системы вознаграждения мозга. Такая стимуляция ведет к позитивным переживаниям во время физической активности и развивает тягу к упражнениям. Некоторые данные, полученные в экспериментах с мышами, также показывают, что у них заметнее проявляется «эйфория бегуна», связанная с меньшей чувствительностью к усталости и боли.
«Исследование может открыть совершенно новое направление в спортивной физиологии», — сказал Николас Бетли (Nicholas Betley), один из авторов работы. Впрочем, прежде ученым предстоит продемонстрировать, что аналогичная связь микрофлоры с удовольствием от спорта существует и у людей. Если это удастся, то возможно, что со временем появятся новые эффективные диеты и биодобавки, которые смогут корректировать микрофлору и сделают регулярные походы в спортзал сплошным удовольствием.
Автор: Сергей Васильев