Ученые в пилотном исследовании продемонстрировали, какие изменения могут наблюдаться в составе метаболома (совокупность малых молекул в организме) в иммунной системе спортсменов во время тренировок в экстремальных условиях. Над исследованием трудились сотрудники Научно-исследовательского института биомедицинской химии имени В. Н. Ореховича (ИБМХ) и Федерального медико-биофизического центра имени А. И. Бурназяна.

Спортсмены часто выступают в экстремальных условиях окружающей среды: в высокогорье, при высоких или низких температурах воздуха. В такие моменты их молекулярный профиль может подвергаться изменению.

Молекулярный профиль – это информация, которая отражает изменения в организме на молекулярном уровне путем анализа разных по химической природе биомолекул – белков, метаболитов, транскриптов и так далее. Изменение молекулярного профиля обычно вызывают факторы внешней и внутренней среды, а также образ жизни и пищевое поведение.

Проведенный анализ метаболома позволил ученым оценить изменения в профиле эндогенных низкомолекулярных соединений – метаболитов (малых молекул), которые участвуют в реализации всех биохимических реакций в организме, а также выявить у спортсменов кандидатные биомаркеры работоспособности и переутомления. Кроме того, иммуноферментный анализ содержания иммуноглобулинов класса G в плазме крови помог обнаружить у испытуемых гиперактивную реакцию на компоненты пищи, вызванную иммунными процессами, возникающими во время тренировок.

«Мы выявили различия в уровне содержания метаболитов цикла трикарбоновых кислот, орнитинового цикла и гликолиза до и после стресс-тестирования в экстремальных условиях. А именно: повышение или понижение уровня метаболитов (аминокислот, промежуточных участников различных биохимических циклов) в крови после физической нагрузки относительно состояния покоя. Также нам удалось определить, что у спортсменов наблюдается индивидуальная иммунологическая реакция организма на различные компоненты пищи. Эти сведения могут быть использованы для оценки функционального состояния здоровья спортсмена, а также уровня функционального резерва, который может быть израсходован, например на адаптацию или восстановление», – говорит научный сотрудник ИБМХ, кандидат биологических наук Кристина Мальсагова.

По словам ученых, после физической нагрузки в экстремальных условиях у спортсмена наблюдается незначительное снижение иммунологического ответа (реакции организма на появление вредоносного антигена).

«Мы предполагаем, что это обусловлено сдвигом компенсаторных реакций иммунной системы в сторону приоритета защитных и адаптационных механизмов в организме. Однако в связи с тем, что у некоторых спортсменов гиперактивная реакция на пищевые компоненты проявляется еще до тренировки, тренерам и спортивным врачам рекомендуется проводить анкетирование спортсменов для разработки персональных элиминационных диет (исключающих определенные продукты)», – комментирует Кристина Мальсагова.

По мнению авторов, полученные данные помогут понять молекулярные механизмы, лежащие в основе изменений функционального состояния организма спортсменов. Сейчас ученые планируют провести более масштабное исследование с большим количеством участников, что позволит достовернее оценить молекулярный профиль спортсменов и динамику функционирования организма до и после тренировок.

Исследование проведено при финансовой поддержке Минобрнауки России, его результаты опубликованы в одном из международных научных изданий. Часть использованного авторами оборудования была закуплена в рамках программы обновления приборной базы, реализуемой Минобрнауки России в рамках нацпроекта «Наука и университеты».

Источник: Минобрнауки России.