Гены VO2max

Пара статей, посвященных генетической составляющей, определяющей максимальное потребление кислорода.

Показатель максимального потребления кислорода (МПК, VO2max) является золотым стандартом оценки кардиореспираторной тренированности. МПК, количественно определяется, как максимальное количество кислорода, которое организм может потребить за 1 минуту во время динамической работы. Исследования вариабельности VO2max у человека были впервые предприняты более сорока лет назад, и сразу несколько авторов определили сильное генетическое влияние на VO2max у близнецов. Последующие исследования выявили значительную семейную агрегацию для тренируемости показателя VO2max. Например, в одной из работ авторы обнаружили более выраженную вариативность между парами монозиготных (MZ; однояйцевых) близнецов, чем внутри самой пары близнецов. Эта разница наблюдалась в отношении тренировочного ответа со стороны VO2max после стандартизированных аэробных нагрузок.

На сегодняшний день наиболее убедительные доказательства по этой теме были получены в исследовании HERITAGE (Наследие; HEalth, Risk factors, exercise training And GEnetics). В работу было включено 473 взрослых европеоидной расы из 99 семей, которые прошли 20 недель непрерывных аэробных тренировок средней интенсивности (MICT, Moderate Intensity Continuous Training). Среднее увеличение VO2max составило 400 мл O2/мин с диапазоном от -114 до + 1097 мл/мин. Эта разница была в два с половиной раза больше между семьями, чем внутри семей, с оценкой наследуемости в 47% для ответа на тренировку со стороны VO2max. Однако, основным ограничением этих результатов является отсутствие контрольной группы сравнения.

Систематический обзор, опубликованный в 2017 году в журнале BMC Genomics, показал, что в качестве возможных предикторов, отвечающих за тренируемость показателя VO2max, могут выступать девяносто семь генов. Однако, чтобы проверить силу этих результатов и определить, есть ли больше генетических вариантов и/или медиаторов, влияющих на тренируемость показателя VO2max, необходимы дальнейшие строго контролируемые исследования.

Авторы статьи, опубликованной в 2020 году в журнале Medicine & Science in Sports & Exercise, пытались ответить на вопрос, различаются ли гены, их последовательность и митохондриальная ДНК у людей с низким (LR) или высоким уровнем ответа (HR) на тренировки, что определяется максимальной реакцией со стороны VO2max на стандартную программу аэробных тренировок.

При анализе данных, авторы обнаружили, что у людей с низким и высоким уровнем ответа на тренировки были разные подтипы мтДНК. По сравнению с людьми с высоким уровнем ответа, значительно больше людей с низким уровнем ответа имели вариативность генов в 13 позициях, включая семь в гипервариабельных (HV) областях. Среднее общее количество гетероплазмий (различия в последовательности ДНК) и частота гетероплазмий были одинаковыми между группами. Авторы заключили, что в организме человека имеются конкретные участки митохондриального генома, которые могут быть связаны с тренируемостью показателя VO2 max.