Химическая структура AICAR

В 2008 году группа ученых Института Солка во главе с Дж. Кимом обратили внимание на взаимосвязь между интенсивностью нагрузки, используя его на протяжении месяца у мышей, участвующих в эксперименте заметно улучшает их производительность на тредмиле тогда, когда они выполняют упражнения на выносливость вследствие, замены мышечных волокон, которые быстро сокращаются в значительно энергоэффективные, липидогенерирующие, медленносокращающиеся мышечные волокна.

Доказали, что данный процесс сопровождается замедлением пальмитат-индуцированной клеточной смерти (апоптоза) эндотелиальных клеток вследствие угнетения процессов перекисного окисления липидов в них (Kim et al., 2008).
При проведении исследований на клетках крыс и людей было доказано, что АМРК имеет регулирующий эффект стимулированный при гиперкапнии накоплением С02 альвеолярную эпителиальную дисфункцию и соответственно повышает вентиляцию легких (Vadusz et al., 2008). В ходе последних исследований, проводимых на изолированных клетках миокарда и мышечных клетках, АМРК обладает стимулирующим эффектом усвоения глюкозы этими структурами (Sugalen et al., 2007). Из этого следует, что эффективные агонисты АМР-активированной протеинкиназы являются точкой приложения для стимуляции механизмов, которые отвечают за энергообеспеченияе. Как активатор АМР-активированной протеинкиназы, AICAR в опытах, проводимых на крысах и мышах дает возможность увеличить количество свободных жирных кислот и в быстрых и в медленных типах мышечных волокон путем изменения состава адипонектина и лептина (белков, участвующих в липидном обмене) и возрастания содержания глюкозы в белых мышечных волокнах (рис. 3.20).

Влияние AICAR на активность АМРК в белых (а) и красных (б) мышечных волокнах (эксперименты проведены в основной и контрольной группах по 6 животных в каждой) (Sugalen et al., 2007) *Р < 0,01 по сравнению с контролем)

Помимо этого, после применения AICAR наблюдается возрастание количества глюкозы, инсулина, свободных жирных кислот и уменьшение лактата в плазме крови крыс и мышей, участвующих в исследованиях. Последний факт является главенствующим при понимании тонких механизмов энергообеспечения физических нагрузок и механизмов восстановительных процессов.

Данными экспериментами занимались не в одном научно-исследовательском учреждении. Еще в 2005 г. доказали, что 5-амино-имидазол-4-карбоксиамид-1 -β- D-рибо-фуранозид и фенформин активируют АМР-активированную протеинкиназу вследствие анабиоза транспорта натрия в клетках легких, являющимся одним из путей поддержания баланса жидкости в тканях (Woollhead et al., 2005). AICAR способствует фосфорилированию АМРК и активирует гликолиз вследствие возрастания усвоения глюкозы в клетках. Когда уровень содержания глюкозы не высокий, происходит возрастание соотношения АМФ/АТФ стимулирует и один и второй процесс в астроцитарных клетках мозга. Активация (посредством сложного биохимического механизма синтеза модулятора TSC2 и mTOR) этих сигнальных путей дает возможность уменьшить количество энергии, которая употребляется для соединения белка и гликолиза, а также, остановить апоптоз нервных клеток (Mukheijee, 2008). Изучая результаты исследований, можно прийти к следующему выводу: активация АМРК, прибегая к помощи агонистов происходит с выражением большого количества эффектов со стороны разнообразных органов и систем, это и объясняется многосторонним действием модуляторов активности данного фермента на функциональное состояние всего организма.

Одновременно с проведением экспериментов по физиологической и биохимической активности AICAR Наркар и Р. Эванс, проводили исследования, после которых пришли к выводу, что мыши, не принимавшие AICAR, особенно в сочетании с GW 1516, активируют около 40 % генетических клеток, которые активизируются при настоящих интенсивных физических нагрузках. Экспериментаторы поняли, что применяя одновременно два агониста, можно достичь эффекта физических тренировок, не прибегая к последним. (Narkar et al., 2008). Накануне Игр XXIX Олимпиады были опубликованы результаты данных экспериментов, что не явно, но указывало на вероятность употребления этого препарата вместо допинга для улучшения работоспособности и повышения общего уровня выносливости участвующих спортсменов. Именно поэтому было принято решение разработать и передать в МОК и WADA тесты для обнаружения AICAR в моче спортсменов. Скорее всего данные действия исследователей были направлены не на желание создать новой запрещенной в спортивной среде субстанции, вполне вероятно, что они были вызваны выявлением неких побочных эффектов препаратов, которые тестировали при создании новых терапевтических препаратов, которое выразилось в триггерных изменениях в организме, свойственных физической нагрузке, и улучшающих процессы энергообеспечения, в основном за счет липидов, улучшения чувствительности к инсулину (Iglesias et al., 2004). В связи с тем, что на время проведения Олимпийских игр в 2008 году методы допинг-контроля на наличие метаболитов новых генных допингов — AICAR и GW 1516 еще не были одобрены и не давали возможность ретроспективно тестировать участников, Эванс Р. И его команда совместно с Медицинской комиссией занимается разработкой данной системы тестирования.

Влияние AICAR на наличие в плазме глюкозы, инсулина и свободных жирных кислот, а также лактата (эксперименты проводились двух группах (основной и контрольной) по 14 животных в каждой, которым препарат вводился подкожно) (Sugalen et al., 2007) *Р < 0,05, **Р < 0,01 сравнивая с контролем)

В 2004 году Эванс Р. со своей командой решили провести генетическое изменение молодых мышей, модифицируя состав и структуру их мышц. В итоге исследователи получили животных, которые проявляли в два раза лучшую устойчивость к физическим нагрузкам, в отличие от обычных мышей. У испытуемых животных не наблюдалось образования излишней массы тела, а также увеличения объема мышц. Именно за это экспериментатор назвал испытуемых животных «великолепными бегунами». Эванс Р. с группой лаборантов доказал, что при применении методов генетической инженерии у не зрелых животных можно полностью перепрограммировать работу мышц молодых особей. Также он признался в интервью «Нью-Йорк Таймс», что не знает, есть ли подобная возможность осуществлять генетические модификации у взрослых животных, когда основная мышечная масса уже развита, а за малый промежуток времени надо произвести корректировку большой массы скелетных мышц.

По мнению ученых потребляя AICAR и GW 1516 существует ряд преимуществ, которые обусловливают взаимодействие между клеточными АМРК и PPAR-5 сигнальными путями. Гипотеза на счет того, что AICAR и GW 1516 по отдельности влияют на малую часть генов, выражающихся при физических нагрузках доказана учеными в результате проведения экспериментов по генетическому анализу. При этом по отдельности агонисты и АМР-активированной протеинкиназы (AICAR), и пролиферирующего пероксисомного дельта-, а по другим данным, и бета-рецептора PPAR (GW 1516), имеют свойство подражать определенным показательным эффектам, принадлежащим физическим нагрузкам. Также активация комбинации AICAR и GW 1516 с физической нагрузкой дает эффект экспрессии намного большего количества генов, ремоделируюших огромное число метаболических путей в организме человека, а также метаболизм мышечной ткани (Lemieux et al., 2003).

Известные специалисты (Knopp et al., 1997) в свое статье подняли спорные темы, которые в основе имели вопросы, основанные неоднозначностью трактовки МОК. Также врачи, работающие в спортивной отрасли поднимают понятие «генный допинг», стараются понять, где находится грань между мнимыми и настоящими пределами разумности и целесообразности употребления эргогенных веществ. Все они приведены в списке запрещенных веществ и способов, который постоянно увеличивается. Именно поэтому никого не удивляет появление нового вида допинга, даже генного.

Следует указать, что не при проведении клинических экспериментов не было доказано, что употребление AICAR и GW 1516 может приводить к негативным последствиям. Не до конца исследовано, какие должны быть оптимальные дозы применения этих препаратов. Также нет данных о том, закрепляются ли данные генетические изменения, вполне возможно, что существует вероятность применения данных препаратов AICAR и GW 1516 в спорте, особенно для достижения высоких показателе.

Книга "Генная и клеточная терапия" (Templeton, 2003) настойчиво утверждает, что генетические изменения и использование субстанций, изменяющих реакцию организма при лечении многих серьезных заболеваний, таких как, сахарный диабет типа II, атеросклероз, гемофилия, болезнь Альцгеймера и Паркинсона.

Ученые продолжают исследовать эффект влияния препаратов AICAR и GW 1516 на сердечно-сосудистую и другие системы организма, пока не доказали, что они не приводят к негативному влиянию, наоборот, исследователи полагают, что данные препараты могут помочь в лечении заболеваний сердечно-сосудистой системы человека. (Warden et al., 2008). Считается, что границы собственных возможностей человека преодолеть практически невозможно, в связи с этим исследователи полагают, что применение различных препаратов для стимулирования генетической активности откроет совершенно новую эру зрелищности спортивных состязаний.

WADA все время ужесточает контроль состава лечебных препаратов, но не надо доходить до абсурда, так как, к примеру, в составе довольно распространенных препаратов тоже присутствуют запрещенные вещества. Мы считаем, что WADA должна изменить свою позицию в том случае, если появятся новые препараты, влияющие на производительность спортсменов. Следует не запрещать все нововведения, которые влекут за собой увеличение уровня способностей человека, а наоборот, разрабатывать и вовлекать современный алгоритм обследования всех участников, а также и на генетическом уровне. Необходимо осуществлять медицинскую помощь и фармакологическую поддержку и в течение тренировочных занятий, и непосредственно на протяжении многих соревнований.

Дата добавления: 2015-08-20