Ученые неожиданно обнаружили, что клетки иммунной системы, помогающие организму защищаться от вирусов и бактерий, также имеют значительное значение для поддержки мышц во время физических нагрузок.
B-клетки — это «охранники» иммунной системы, которые распознают опасные патогены и активно производят антитела для их нейтрализации. Однако до сих пор их функция в метаболизме не была изучена. «Нам впервые удалось описать роль этих клеток, не связанную с иммунной системой — это открытие полностью выходит за рамки наших первоначальных ожиданий», — говорит соавтор исследования, иммунолог из Университета Цинхуа в Пекине Пэн Цзян.
Цзян и его команда решили проверить, есть ли связь между иммунной системой и физической активностью. Они протестировали выносливость мышей, у которых с помощью генетической модификации было уменьшено количество B-клеток, заставляя их бегать на беговой дорожке. Скорость постепенно увеличивали в течение примерно 15 минут, пока животные не обессиливались.
Эксперимент был повторен с другой группой мышей, у которых B-клетки были уничтожены с помощью иммунной терапии (такой метод также применяется у людей для лечения определенных видов рака). Обе группы сравнивали с контрольными мышами с нормальным уровнем B-клеток.
Результаты оказались однозначными: мыши с уменьшенным количеством B-клеток — как генетически модифицированные, так и проходившие терапию — продемонстрировали худшие результаты в тестах на выносливость и силу по сравнению с контрольными животными.
В ходе последующих экспериментов ученые смогли выяснить механизм этого эффекта. У мышей с дефицитом B-клеток после физической нагрузки наблюдался более низкий уровень аминокислоты глутамата в мышцах. Увеличение уровня глутамата обеспечивает более эффективную работу митохондрий — энергетических станций клетки — и улучшает функционирование скелетных мышц. B-клетки вырабатывают белок TGF-β1, который способствует увеличению количества глутамата, производимого печенью. В отсутствии этого процесса в мышечной ткани и кровотоке оказывается меньше глутамата, что может объяснить снижение физической активности.
Директор Института метаболизма и иммунологии в Мюнхене Каролин Даниэль отмечает растущий интерес исследователей к изучению функций B- и T-клеток вне иммунной системы. Однако она предостерегает от чрезмерного упрощения: приписывание снижения физической способности одному узкому механизму может игнорировать роль эндокринной системы в целом.