Поразительно простой и эффективный способ улучшения питания населения обнаружился в результате эксперимента в супермаркетах в городе Лас Крусез, штат Нью-Мексико. Пример, как нас легко и дешево одурачить, для нашей же пользы.

Исследователи из государственного университета Нью-Мексико сделали небольшое изменение тележки супермаркета: они натянули поперек тележки внутри желтый скотч, разделив ее почти пополам, и повесили объявление на ручку тележки с просьбой класть фрукты и овощи перед желтой лентой, а остальные продукты — за ней. Колин Пейн, автор исследования, говорит, что это привело к росту покупок фруктов и овощей на 102%! Подозрительно настроенные хозяева супермаркетов больше всего опасались, что это может привести к снижению общей суммы покупок, что, понятно, для них категорически неприемлемо. Однако, средний чек покупок остался на прежнем уровне: люди изменили баланс покупок в сторону более полезных продуктов. Согласитесь, это красиво — изменить поведение так сильно, затратив всего несколько центов.

Шведские ученые из Университета в Лунде пригласили два десятка мужчин, с небольшим ожирением, среднего возраста в 37 лет, которые прежде не увлекались физическими упражнениями, принять участие в исследовании. Им полагалось посещать занятия аэробными упражнениями 3 раза в неделю в течение 6 месяцев. В реальности, в среднем, мужчины посетили зал 1,8 раз в неделю, или по 42,8  часовых сессий вместо запланированного. Это нормально.

До начала курса и по его завершении у мужчин взяли материалы для генетического анализа. Ученые смотрели на эпигенетические изменения в жировых клетках: 480 000 позиций генома были исследованы, и обнаружены 17,975 индивидуальных CpG позиций в 7,663 генах (из 20000-25000 генов всего). Среди этих  17,975 позиций, 16,470 увеличили и 1,505 уменьшили уровень метилирования ДНК. Особое внимание уделялось изменениям в генах, известных своей вовлеченностью в диабете второго типа и ожирения. Фактически упражнения изменили инструкции организма по хранению жира в жировых клетках.

Это, в общем-то, предсказуемо, хотя подобных исследований эпигенетических изменений в жировых клетках еще не проводилось. Никто не спорит, что человеческий организм настроен на движение, и сидячий образ жизни меняет его работу в худшую сторону, в целом, отражаясь в экспрессии генов. Тысячи исследований подобного  рода уже проведены, и тысячи будут, и понятно, что такие феномены следует ожидать.

Они не задали вопрос, к сожалению, сколько по времени надо заниматься и в какой интенсивности, чтобы метаболизм работал максимально эффективно, и эти позитивные изменения оставались с человеком? Сколько нужно заниматься упражнениями, догадаться можно – всю жизнь.

Часовые упражнения в спортзале не являются необходимыми и существенными для изменений – это социальный конструкт, определяемый бизнесом, а не биологией. Зачем они растянули все это на полгода, если уже известно, что эпигенетические изменения происходят быстро? Было бы куда интереснее, если бы они проверили еще раз все свои находки через месяц и полгода после окончания занятий (они проверили через более чем двое суток).

Их коллеги, в том числе из Каролинского института в Швеции, в 2012 году опубликовали исследование (Barrès, et al., 2012) как всего лишь одна интенсивная тренировка на велотренажере, которая заканчивалась по расходованию человеком 400 Ккал, но не более 20 минут, приводила к эпигенетическим изменениям в мускульной ткани. Образец такой ткани брался до начала, сразу после окончания тренировки и через три часа после нее.

Прямое сравнение изменений невозможно, но исследователи также следили за изменениями в генах, связанных с диабетом 2 типа. Одна такая тренировка приводила к изменениям в организме, благотворно влияющим на здоровье и снижение риска многих заболеваний.

Одновременно, в пробирке, исследователи смотрели, как меняется экспрессия генов ткани мыши под воздействием кофеина. Кофеин мимикрирует некоторые изменения в экспрессии генов, характерные для изменений под влиянием физических упражнений.

Резюме такое: интенсивные упражнения приводят к эпигенетическим изменениям, и эти изменения происходят гораздо быстрее, чем предполагалось. Действительно, кофеин приводит к аналогичным (но не совсем) результатам. Эти изменения – транзитивные, и, вероятно, большая их часть исчезает в течение нескольких часов иди дней. Интересно было бы узнать, какие изменения остаются надолго, даже навсегда.

Итак, позитивные изменения, которые человек может достичь, позанимавшись в спортзале 1 час, или 15 минут, или выпив чашку кофе – аналогичны по сути. Не стоит, конечно, заменять физические упражнения кофе, хотя возможно, от совместного применения может создаваться синергетический эффект.

PS. Есть ряд исследований, показавших, что даже 20 секундные интенсивные упражнения производят аналогичные эпигенетические изменения. Вот их интересно было бы сравнить, чтобы понять, стоит ли упражняться даже 15 минут.

Rönn T, Volkov P, Davegårdh C, Dayeh T, Hall E, et al. (2013) A Six Months Exercise Intervention Influences the Genome-wide DNA Methylation Pattern in Human Adipose Tissue. PLoS Genet 9(6): e1003572. doi:10.1371/journal.pgen.1003572.

Barrès, R., Yan, J., Egan, B., Treebak, Jonas T., Rasmussen, M., Fritz, T., . . . Zierath, Juleen R. (2012). Acute Exercise Remodels Promoter Methylation in Human Skeletal Muscle. Cell metabolism, 15(3), 405-411.