Могат ли хапчетата за упражнения да помогнат за създаването на по-здраво общество?

Намирането на лекарства, които имитират ползите от тренировката, отдавна е цел на науката. Тъй като започва ново изпитание, надеждата е да се помогне не само на хората с бедно време или мързеливите, но и на възрастните хора и тези със заболяване или увреждане

Дейвид Кокс, 31 декември 2023 г., 06:00 EST

В болница в Северна Норвегия, точно на юг от Арктическия кръг, се провежда забележителен експеримент, който може да промени начина, по който се отнасяме към стареенето през идните години. Наречен ExPlas – тренирана плазма – клиничното изпитване включва вземане на кръвна плазма от млади и здрави възрастни, които спортуват редовно, и инжектирането й на хора на възраст между 50 и 75 години в ранните стадии на болестта на Алцхаймер. Това е първият път, когато това е тествано при хора.

Пълните резултати ще бъдат налични през 2025 г. и се надяваме, че това ще представлява нов начин за подмладяване на умовете и тела на по-възрастни хора и може би един ден дори на всички нас, които водят предимно заседнал живот.

Учените отдавна знаят, че упражненията са може би най-доброто лекарство от всички. Проучванията са установили, че упражненията могат да намалят риска от деменция с до 45%, заедно с поддържането на здрави кости, еластични кръвоносни съдове и мускулни влакна, които се възстановяват, вместо да избледняват.

През август 2023 г. ново проучване в British Medical Journal показа, че дори час и четвърт умерени упражнения седмично – половината от препоръчителното количество – намалява риска от рак, сърдечни заболявания и преждевременна смърт в сравнение с липсата на упражнения. Въпреки насоките за обществено здраве обаче, една четвърт от населението на Обединеното кралство все още се класифицира като неактивно. Едно проучване в повече от 100 държави установи, че почти една трета от хората почти не правят никакви упражнения.

Но какво ще стане, ако фармацевтичната индустрия може да помогне за смекчаване на това? От Обединеното кралство до Япония учените са прекарали години в търсене на имитатори на упражнения – хапчета или може би инжекции, които биха могли да повторят някои от полезните ефекти на упражненията върху тялото. Признаците подсказват, че започваме да се приближаваме.

открих хормон, наречен иризин, който се освобождава от мускулите по време на тренировка – химикал, който комуникира с различни части на тялото. През ноември 2023 г. Wrann и нейните колеги демонстрираха, че иризинът може да достигне до мозъка и да изчисти токсичните амилоидни плаки, свързани с болестта на Алцхаймер, голям пробив в разбирането как упражненията помагат за предпазване на мозъка от деменция.

Wrann и други създадоха отделна компания, Aevum Therapeutics, с крайната цел да комерсиализират ирисина като първото в света лечение, базирано на упражнения; може би чрез имитиране на хормона с лекарство, промяна на гените, така че да генерират повече иризин, или просто инжектиране на повече от него в тялото.

Твърде рано е да се каже дали това може да представлява ново лечение на Алцхаймер или просто широко полезно лекарство за упражнения, но Wrann вярва, че ако може да се докаже, че иризинът демонстрира ползи за здравето в клинични изпитвания, това може да доведе до много повече лекарства, базирани на упражнения.

„[Досега] никой не е превърнал успешно ползите от упражненията в лекарство“, казва Вран. „Но ако можете да обхванете, може би не всички, но поне значителна част от ползите от упражненията в лекарството, аз наистина мисля, че това може да бъде трансформиращо за подобряване на резултатите за пациентите.“

Хапче за всички?

Можем ли всички да бъдем освободени от задължението да ходим на фитнес през следващите януари? Андрю Бъдсън, професор по неврология в Бостънския университет, е съгласен, че идеята е завладяваща.

„Мисля, че няма нищо лошо по същество в идеята да се опитаме да възпроизведем физиологично полезния ефектите от упражненията“, казва той. „Нямам проблем с това. Случайно харесвам упражненията си и не мисля, че бих се отказал от тях, но в един натоварен ден смятам, че би било чудесно [да мога] да вземам лекарство, вместо да пропускам ползите за здравето от упражненията напълно.”

Въпреки това, изследователи като Wrann настояват, че основната целева група за лекарствата за упражнения не са хората с бедно време или мързеливите, а по-скоро пациенти с увреждания и възрастни пациенти, които имат да останете приковани към дома или да сте приковани към леглото поради принудително бездействие. В Медицинския и дентален университет в Токио учените са търсили тайната съставка на упражненията – елементът, който предпазва от остеопороза и саркопения (загуба на мускулна маса и сила) – с идеята да го превърнат в ново лекарство за предотвратяване на слабост и може би дори възстановяване на способността за движение.

обяви откриването на химикал, наречен локамидазол, който стимулира два от сигналните пътища в тялото, които се активират при упражнения, и участват в поддържането на мускулите и костите. Когато се дава на мишки като перорална добавка, изглежда, че подобрява мускулната ширина и функция, както и насърчава образуването на кости.

Но макар това да е обнадеждаващо, изследователите до голяма степен напредват бавно и предпазливо поради риска от неприятни или дори опасни странични ефекти, който е възпрепятствал различни предишни опити да се превърнат упражненията в лекарство.

Джонатан Лонг, асистент в Станфордския университет в Калифорния дава пример с AMPK (аденозин монофосфат-активирана протеин киназа), ензим в тялото, който се активира от упражнения, стимулира изчистването на излишните захари в кръвта и така намалява вероятността от диабет тип 2. Системата AMPK обаче е много сложна и нейното активиране засяга много различни тъкани в тялото, не само кръвната глюкоза.

„Хората се опитват да разработят AMPK активатори и преди няколко години една фармацевтична компания успя да направи това“, казва Лонг. „Те поставиха тези молекули в маймуни и те направиха точно това, което бихте очаквали от тях, а именно понижаване на кръвната захар. Но на всичкото отгоре те също така видяха, че тези маймуни развиват разширена кардиомиопатия, което означава, че сърцата им стават твърде големи, което е опасно. Така че това не беше полезно.“

Антидепресанти и инжекции за мазнини

Ключовият въпрос, който Лонг и други се опитват да отговорят дали има безопасен начин за изкуствено стимулиране на тялото, когато то е в покой и не очаква пътищата, свързани с упражненията, да бъдат активни.

Wrann го казва Малко вероятно е някога да имаме лекарство, което универсално да възпроизвежда пълните ползи от упражненията. Физическата активност просто участва в твърде много биологични процеси и дори да е възможно да се насочим към всички тях, вероятно няма да е безопасно. „Не мисля, че е реалистично едно хапче да ви даде 20-те добри неща, които упражненията правят на тялото ви“, казва тя.

Вместо това учените предвиждат бъдеще с много различни терапии, всички базирани на биологични пътища, идентифицирани от изучаване на упражнения, някои за остеопороза, а други за защита на мозъка. В University College London Джонатан Ройзър, професор по неврология и психично здраве, работи върху проект, финансиран от Wellcome за измерване на въздействието на упражненията с умерена интензивност върху имунната система и метаболизма и как това влияе на настроението и мотивацията, в безпрецедентен детайл. Една надежда е, че един ден това може да доведе до напълно нов клас антидепресанти, базирани на упражнения. нови алтернативи на съществуващите лекарства за затлъстяване. Неговата изследователска група е открила метаболит, наречен Lac-Phe (N-лактоил-фенилаланин), който тялото произвежда по време на спринт или тренировка за съпротива. Тъй като Lac-Phe се освобождава в кръвния поток, той може да пътува до мозъка, където потиска апетита.

„В праисторически времена, когато сте тренирали, обикновено сте бягали далеч от хищници“, казва Лонг. „Вашата нервна система иска да спре храносмилането и апетита, така че цялата ви глюкоза да отиде в мускулите ви, за да ви помогне да избягате и да оцелеете.“

Lac-Phe може да е ценен нов инструмент в борбата срещу съвременната епидемия от затлъстяване. Докато лекарствата Ozempic и Wegovy се очертаха като водещи лечения за отслабване, Лонг посочва, че те идват с ограничения, особено изискването да се инжектират ежеседмично, за да се запазят ползите.

„Може би можете да ги комбинирате [с Lac-Phe] по интересни начини, които биха позволили по-трайно потискане на апетита“, казва той. „И може би Lac-Phe може да бъде разработен като молекула, която можете да приемате през устата, вместо да инжектирате.“

Други виждат имитирането на упражнения като начин за потенциално препрограмиране на метаболизма на тялото по начини които подпомагат изгарянето на мазнини. Някои проучвания върху мишки показват, че повишаването на нивата на ирисин може да преобразува нормалните мастни клетки в изгаряща енергия кафява мазнина, карайки гризачите да губят тегло дори при диета с високо съдържание на мазнини.

За През последните 20 години Роналд Евънс, професор в Института за биологични изследвания Salk в Сан Диего, Калифорния, изучава протеин, наречен PPAR-делта (пероксизомен пролифератор-активиран рецептор-делта), лекарствена мишена, която той описва като майстор превключвател, активиран чрез упражнения за издръжливост.

PPAR-делта може да ни помогне да увеличим дела си на бавно съкращаващи се мускулни влакна и казва на тялото да премине от изгаряне на захар към мазнини. Сега, след години на изследване, Еванс най-накрая е убеден, че разполага с лекарство, способно да натисне този ключ; това, от което той все още се нуждае, са данните, за да докаже, че е безопасно и ефикасно при хора.

Тъй като големите финансови организации са склонни да бъдат скептични по отношение на идеята за лекарства за упражнения, Еванс е имал да го таксуваме като потенциално ново лечение или за мастно чернодробно заболяване, или за генетичното отслабване на мускулите, мускулна дистрофия на Дюшен, за да привлечем регулаторно одобрение и финансиране за клинични изпитвания.

„Надявам се, че през следващите 10 години има лекарство за упражнения“, казва той. „Но предизвикателството от научна гледна точка е, че всички изследвания, които се правят [в САЩ], се спонсорират от Националните здравни институти. И давайки лекарство, което насърчава ползите от упражненията, те казват: „Е, какво лекуваме? Защо просто не спортуват?“

Но ако започнат да се появяват доказателства, че такива лекарства са безопасни и действат при хора, експертите са съгласни, че те могат да бъдат най-популярните лекарства на бъдещето. „Ако можехме да успеем, смятам абсолютно“, казва Лонг. „Ако наистина бяхме в състояние да направим това, мисля, че това биха били наистина страхотни лекарства.“