Ученые использовали метаболомику и метод масс-спектрометрии для отслеживания концентрации различных молекул в образцах тканей и крови. Биологи нашли модифицированную аминокислоту, которая резко повышается в крови после интенсивных упражнений и перемещается в мозг, чтобы подавить чувство голода и, в свою очередь, привести к потере веса.

«Нам всем известно, что физические упражнения полезны, — сказал Джонатан Лонг, доцент кафедры патологии Стэнфордского университета, руководивший исследованием. — Например, для контроля массы тела и уровня глюкозы. Но мы хотели рассмотреть эту концепцию более подробно, а именно — сможем ли мы проанализировать упражнения с точки зрения молекулярных путей».

Для этого ученые использовали метаболомику и метод масс-спектрометрии для отслеживания концентрации различных молекул в образцах тканей и крови, а также того, как упражнения вызывают повышение и понижение уровня определенных молекул. Напомним, метаболомика помогает находить уникальные химические «отпечатки пальцев» специфичных для процессов, протекающих в живых клетках.

Ученые провели эксперимент на мышах, а затем и на лошадях и заставили их выполнять физические упражнения. Они нашли загадочную молекулу, которая была активна после тренировки. Она «направлялась в мозг», пишут ученые, и подавляла чувство голода. Оказалось, это гибрид двух встречающихся в природе химических соединений: лактата и фенилаланина. Лактат вызывает ощущение жжения, когда мы напрягаем мышцы до изнеможения, а фенилаланин — это аминокислота, которая действует как строительный материал для белков. Вместе они образуют молекулу, которую ученые называют lac-phe. Она, как показали дальнейшие исследования, катализируется белком CNDP2, который очень активен в иммунных клетках.

Мыши, у которых не было этого белка, не могли производить lac-phe, поэтому они ели больше и прибавляли в весе больше, чем контрольная группа с нормальной активностью CNDP2.

В ходе нового эксперимента ученые вводили молекулу lac-phe группе мышей с ожирением. Это снизило их потребление пищи примерно на 30%, что, в свою очередь, уменьшило их массу тела и количество жира и улучшило толерантность к глюкозе, что позволяет предотвратить диабет.