Genetiikka vaikuttaa siihen, kuinka kestävä olet kylmissä lämpötiloissa
Ihmiset, joilla on tämä geenimuunnos, värisivät vähemmän ja heidän ruumiinlämpö oli korkeampi altistettaessa kylmälle vedelle. Dudarev Mikhail / Shutterstock

Jotkut ihmiset eivät vain häiritse kylmää, riippumatta siitä, kuinka alhainen lämpötila laskee. Ja syy tähän voi olla ihmisen geeneissä. Meidän uutta tutkimusta osoittaa, että luustolihasgeenin yhteinen geneettinen muunnos, ACTN3, tekee ihmisistä joustavampia kylmille lämpötiloille.

Noin joka viidestä ihmisestä puuttuu a lihasproteiini nimeltä alfa-aktiniini-3 johtuen yksittäisestä geneettisestä muutoksesta ACTN3-geenissä. Alfa-aktiniini-3: n puuttuminen tuli yleisemmäksi, kun jotkut nykyaikaiset ihmiset muuttivat Afrikasta Afrikkaan kylmempi ilmasto Euroopassa ja Aasiassa. Syyt tähän nousuun ovat olleet toistaiseksi tuntemattomia.

Meidän Tuoreen tutkimuksen, joka suoritettiin yhdessä Liettuan, Ruotsin ja Australian tutkijoiden kanssa, ehdottaa, että jos sinulla on alfa-aktiniini-3-puutos, kehosi voi ylläpitää korkeampaa sisälämpötilaa ja värisyt vähemmän kylmälle altistettuna verrattuna alfa-aktiniinia sairastaviin -3.

Tarkastelimme 42:ta 18–40-vuotiasta miestä Etelä-Liettuan Kaunasista ja altistimme heidät kylmälle vedelle (14?) enintään 120 minuutiksi tai kunnes heidän ruumiinlämpönsä saavutti 35.5?. Jakoimme heidän altistuksensa 20 minuutin jaksoihin kylmässä kymmenen minuutin tauoilla huoneenlämmössä. Sitten jaoimme osallistujat kahteen ryhmään heidän ACTN3-genotyypinsä perusteella (olipa heillä alfa-aktiniini-3-proteiinia vai ei).


sisäinen tilausgrafiikka


Vaikka vain 30% alfa-aktiniini-3-proteiinia saaneista osallistujista saavutti täydellisen 120 minuutin kylmäaltistuksen, 69% alfa-aktiniini-3-puutteellisista kokenut täydellisen altistumisajan kylmälle vedelle. Arvioimme myös vilunväristyksen määrää kylmissä altistumisjaksoissa, mikä kertoi meille, että ne, joilla ei ole alfa-aktiniini-3, värisevät vähemmän kuin ne, joilla on alfa-aktiniini-3.

Tutkimuksemme viittaa siihen, että alfa-aktiniini-3: n menetyksen aiheuttamat geneettiset muutokset luurankolihaksessamme vaikuttavat siihen, kuinka hyvin voimme sietää kylmiä lämpötiloja, ja alfa-aktiniini-3: n puutteelliset voivat paremmin ylläpitää kehon lämpötilaa ja säästää energiaa värisemällä vähemmän kylmän altistuksen aikana. Tulevaisuuden tutkimuksessa on kuitenkin selvitettävä, näkisikö vastaavia tuloksia naisilla.

ACTN3: n rooli

Luurankolihakset koostuvat kahdentyyppisistä lihaskuiduista: nopeasta ja hitaasta. Alfa-aktiniini-3: ta esiintyy pääasiassa nopeissa lihassyissä. Nämä kuidut ovat vastuussa sprintin aikana käytetyistä nopeista ja voimakkaista supistuksista, mutta yleensä väsyvät nopeasti ja ovat alttiita loukkaantumisille. Hitaat lihaskuidut toisaalta tuottavat vähemmän voimaa, mutta kestävät väsymystä. Nämä ovat ensisijaisesti lihas, jota käytät kestävyystapahtumien, kuten maraton-juoksun, aikana.

Aikaisempi työmme on osoittanut, että ACTN3-muunnoksilla on tärkeä rooli lihaksemme kyvyssä tuottaa voimaa. Osoitimme, että alfa-aktiniini-3: n menetys on haitallista urheilijoiden ja koko väestön sprintin suoritukselle, mutta voi hyödyttää lihasten kestävyyttä.

Tämä johtuu siitä, että alfa-aktiniini-3: n menetys saa lihaksen käyttäytymään enemmän kuin hitaampi lihaskuitu. Tämä tarkoittaa, että alfa-aktiniini-3-puutteelliset lihakset ovat heikompia, mutta toipuvat nopeammin väsymyksestä. Mutta vaikka näin on haittaa sprintin suorituskyvylle, se voi olla hyödyllistä useammissa kestävyystapahtumissa. Tämä kestävyyden parantaminen lihaskapasiteetissa voi myös vaikuttaa reaktiomme kylmään.

Vaikka alfa-aktiniini-3: n puute ei aiheuta lihassairauksia, se vaikuttaa lihastemme toimintaan. Tutkimuksemme osoittaa, että ACTN3 on muutakin kuin vain "nopeuden geeni", mutta että sen menetys parantaa lihaksemme kykyä tuottaa lämpöä ja vähentää tarvetta värisemään kylmässä. Tämä lihasten toiminnan parantaminen säästää energiaa ja lopulta lisää selviytymistä kylmissä lämpötiloissa, mikä mielestämme on keskeinen syy siihen, miksi näemme nykyään alfa-aktiniini-3-puutteellisten ihmisten määrän lisääntymisen, koska se olisi auttanut nykypäivän ihmistä paremmin sietämään viileämpää ilmastoa he muuttivat Afrikasta.

Tutkimuksemme tavoitteena on parantaa ymmärrystämme siitä, miten genetiikkamme vaikuttaa lihaksemme toimintaan. Tämä antaa meille mahdollisuuden kehittää parempia hoitoja niille, jotka kärsivät esimerkiksi lihassairauksista Duchennen lihasdystrofia, sekä yleisempiä sairauksia, kuten liikalihavuus ja tyypin 2 diabetes. Parempi käsitys siitä, miten alfa-aktiniini-3-variantit vaikuttavat näihin olosuhteisiin, antaa meille parempia tapoja hoitaa ja estää näitä olosuhteita tulevaisuudessa.Conversation

Tietoja kirjoittajista

Victoria Wyckelsma, tutkijatohtori, lihasten fysiologia, Karolinska Institutet ja Peter John Houweling, vanhempi tutkija, neuromuskulaarinen tutkimus, Murdochin lasten tutkimuslaitos

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Ympäristöä käsitteleviä kirjoja Amazonin bestseller-luettelosta

"Hiljainen kevät"

Kirjailija: Rachel Carson

Tämä klassikkokirja on maamerkki ympäristönsuojelun historiassa, ja se kiinnittää huomion torjunta-aineiden haitallisiin vaikutuksiin ja niiden vaikutuksiin luontoon. Carsonin työ auttoi inspiroimaan modernia ympäristöliikettä ja on edelleen ajankohtainen, kun jatkamme kamppailua ympäristöterveyden haasteiden kanssa.

Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi

Asuinkelvoton maa: Elämä lämpenemisen jälkeen

kirjoittanut David Wallace-Wells

Tässä kirjassa David Wallace-Wells antaa jyrkän varoituksen ilmastonmuutoksen tuhoisista vaikutuksista ja kiireellisestä tarpeesta puuttua tähän maailmanlaajuiseen kriisiin. Kirja pohjautuu tieteelliseen tutkimukseen ja tosielämän esimerkkeihin antaakseen raittiin näkemyksen tulevaisuuteen, jonka kohtaamme, jos emme ryhdy toimiin.

Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi

"Puiden piilotettu elämä: mitä he tuntevat, miten he kommunikoivat? Löytöjä salaisesta maailmasta"

Kirjailija: Peter Wohlleben

Tässä kirjassa Peter Wohlleben tutkii puiden kiehtovaa maailmaa ja niiden roolia ekosysteemissä. Kirja pohjautuu tieteelliseen tutkimukseen ja Wohllebenin omiin kokemuksiin metsänhoitajana ja tarjoaa oivalluksia monimutkaisiin tavoihin, joilla puut ovat vuorovaikutuksessa keskenään ja luonnon kanssa.

Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi

"Talomme on tulessa: kohtauksia perheestä ja planeetalta kriisissä"

Greta Thunberg, Svante Thunberg ja Malena Ernman

Tässä kirjassa ilmastoaktivisti Greta Thunberg ja hänen perheensä tarjoavat henkilökohtaisen selostuksen matkastaan ​​lisätäkseen tietoisuutta ilmastonmuutoksen kiireellisestä tarpeesta. Kirja tarjoaa voimakkaan ja liikuttavan selostuksen kohtaamistamme haasteista ja toiminnan tarpeesta.

Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi

"Kuudes sukupuutto: luonnoton historia"

esittäjä (t): Elizabeth Kolbert

Tässä kirjassa Elizabeth Kolbert tutkii meneillään olevaa ihmisen toiminnan aiheuttamaa lajien massasukupuuttoa hyödyntäen tieteellistä tutkimusta ja todellisia esimerkkejä tarjotakseen raikastavan kuvan ihmisen toiminnan vaikutuksista luontoon. Kirja tarjoaa pakottavan toimintakehotuksen maapallon elämän monimuotoisuuden suojelemiseksi.

Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi

al