Неожиданная роль кишечной молекулы в физической нагрузке и метаболическом здоровье
Долгое время ассоциируемая с рисками сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний, молекула, вырабатываемая кишечными бактериями, — триметиламин N-оксид — сегодня раскрывает более сложную сторону. Недавние исследования в области физиологии упражнений показывают, что её роль выходит за рамки простого маркёра опасности. Действительно, это вещество, образующееся в результате преобразования таких нутриентов, как холин или карнитин, микробиотой, не просто циркулирует в крови, прежде чем быть выведено почками. Оно взаимодействует с несколькими биологическими процессами, влияя на стабильность белков, энергетический метаболизм митохондрий и даже окислительно-восстановительный баланс — ключевой механизм для управления окислительным стрессом в организме.
Концентрации этой молекулы в крови зависят прежде всего от питания, активности кишечного микробиома, активности печёночного фермента и функции почек. В отличие от сложившихся представлений, исследования на людях не показывают систематической связи между её уровнем и физической формой, обычной активностью или уровнем тренированности. Интервенции, основанные только на физических упражнениях, редко значительно изменяют её концентрации, тогда как изменения в питании или добавки предшественников, таких как карнитин, оказывают гораздо более заметное влияние.
Тем не менее, эксперименты предполагают, что эта молекула может играть защитную роль в определённых контекстах. У животных, подвергшихся интенсивному физическому стрессу, её введение улучшает выносливость и снижает окислительный стресс в мышцах. Она также способствует сохранению митохондриальной функции, что необходимо для поддержания энергии во время длительных нагрузок. Эти полезные эффекты также наблюдались в моделях сердечной недостаточности, где она уменьшает повреждения и улучшает выживаемость.
Интригующий парадокс возникает с потреблением рыбы, богатой этой молекулой. Несмотря на высокие уровни в крови после еды, такие популяции, как японцы, которые потребляют много рыбы, демонстрируют более низкую смертность по сравнению с другими этническими группами, что ставит под сомнение идею универсальной токсичности. Аналогично, у спортсменов высокие уровни перед марафоном, похоже, связаны с повышенной реакцией сердца на нагрузку, не ухудшая при этом риски.
Исследования на людях подтверждают, что одни только упражнения мало влияют на уровень этой молекулы. В то же время гипокалорийные диеты в сочетании с интенсивными тренировками могут снижать её концентрации, тогда как добавки карнитина увеличивают их независимо от физической активности. Эти наблюдения подчёркивают доминирующее влияние питания на её выработку.
У спортсменов были отмечены временные изменения уровня этой молекулы после длительных нагрузок или высоких тренировочных нагрузок. Исследование на профессиональных сноубордистах показало увеличение её уровней в моче с интенсификацией тренировок, что предполагает связь с физиологическим стрессом. Однако её полезность как маркёра адаптации к нагрузке или восстановления ещё предстоит доказать.
Лежащие в основе механизмы могут быть связаны с её ролью в управлении окислительным стрессом. Эта молекула и её предшественник, триметиламин, взаимодействуют с реактивными формами кислорода, влияя таким образом на антиоксидантную защиту организма. Одна из гипотез предполагает, что соотношение между ними может отражать общее окислительно-восстановительное состояние, хотя это ещё не подтверждено у людей в условиях физической нагрузки.
В итоге, эту молекулу больше нельзя рассматривать как простой индикатор риска. Похоже, она действует скорее как интегративный сигнал, отражающий взаимодействия между питанием, микробиомом, метаболическим стрессом и физиологическим состоянием. Её изучение открывает перспективы для лучшего понимания того, как организм адаптируется к нагрузкам и стрессу, хотя её использование в качестве биомаркёра в спорте или медицине ещё предстоит уточнить.
Неожиданная роль кишечной молекулы в физической нагрузке и метаболическом здоровье
Долгое время ассоциируемая с рисками сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний, молекула, вырабатываемая кишечными бактериями, — триметиламин N-оксид — сегодня раскрывает более сложную сторону. Недавние исследования в области физиологии упражнений показывают, что её роль выходит за рамки простого маркёра опасности. Действительно, это вещество, образующееся в результате преобразования таких нутриентов, как холин или карнитин, микробиотой, не просто циркулирует в крови, прежде чем быть выведено почками. Оно взаимодействует с несколькими биологическими процессами, влияя на стабильность белков, энергетический метаболизм митохондрий и даже окислительно-восстановительный баланс — ключевой механизм для управления окислительным стрессом в организме.
Концентрации этой молекулы в крови зависят прежде всего от питания, активности кишечного микробиома, активности печёночного фермента и функции почек. В отличие от сложившихся представлений, исследования на людях не показывают систематической связи между её уровнем и физической формой, обычной активностью или уровнем тренированности. Интервенции, основанные только на физических упражнениях, редко значительно изменяют её концентрации, тогда как изменения в питании или добавки предшественников, таких как карнитин, оказывают гораздо более заметное влияние.
Тем не менее, эксперименты предполагают, что эта молекула может играть защитную роль в определённых контекстах. У животных, подвергшихся интенсивному физическому стрессу, её введение улучшает выносливость и снижает окислительный стресс в мышцах. Она также способствует сохранению митохондриальной функции, что необходимо для поддержания энергии во время длительных нагрузок. Эти полезные эффекты также наблюдались в моделях сердечной недостаточности, где она уменьшает повреждения и улучшает выживаемость.
Интригующий парадокс возникает с потреблением рыбы, богатой этой молекулой. Несмотря на высокие уровни в крови после еды, такие популяции, как японцы, которые потребляют много рыбы, демонстрируют более низкую смертность по сравнению с другими этническими группами, что ставит под сомнение идею универсальной токсичности. Аналогично, у спортсменов высокие уровни перед марафоном, похоже, связаны с повышенной реакцией сердца на нагрузку, не ухудшая при этом риски.
Исследования на людях подтверждают, что одни только упражнения мало влияют на уровень этой молекулы. В то же время гипокалорийные диеты в сочетании с интенсивными тренировками могут снижать её концентрации, тогда как добавки карнитина увеличивают их независимо от физической активности. Эти наблюдения подчёркивают доминирующее влияние питания на её выработку.
У спортсменов были отмечены временные изменения уровня этой молекулы после длительных нагрузок или высоких тренировочных нагрузок. Исследование на профессиональных сноубордистах показало увеличение её уровней в моче с интенсификацией тренировок, что предполагает связь с физиологическим стрессом. Однако её полезность как маркёра адаптации к нагрузке или восстановления ещё предстоит доказать.
Лежащие в основе механизмы могут быть связаны с её ролью в управлении окислительным стрессом. Эта молекула и её предшественник, триметиламин, взаимодействуют с реактивными формами кислорода, влияя таким образом на антиоксидантную защиту организма. Одна из гипотез предполагает, что соотношение между ними может отражать общее окислительно-восстановительное состояние, хотя это ещё не подтверждено у людей в условиях физической нагрузки.
В итоге, эту молекулу больше нельзя рассматривать как простой индикатор риска. Похоже, она действует скорее как интегративный сигнал, отражающий взаимодействия между питанием, микробиомом, метаболическим стрессом и физиологическим состоянием. Её изучение открывает перспективы для лучшего понимания того, как организм адаптируется к нагрузкам и стрессу, хотя её использование в качестве биомаркёра в спорте или медицине ещё предстоит уточнить.
Informations et sources
Référence scientifique
DOI : https://doi.org/10.1007/s00421-026-06297-4
Titre : Trimethylamine N-oxide in exercise physiology: a gut microbiota-derived signal linking metabolic stress, redox balance and cardiometabolic health
Revue : European Journal of Applied Physiology
Éditeur : Springer Science and Business Media LLC
Auteurs : Robert A. Olek; Zsolt Radak