Интервалните тренировки „пренастройват“ черния дроб и намаляват инсулиновата резистентност при диабет тип 2

В „Scientific Reports“ е представено предклинично проучване: осем седмици високоинтензивна интервална тренировка (HIIT) при плъхове с индуциран диабет тип 2 намаляват инсулиновата резистентност и „подобряват“ чернодробния метаболизъм. Ключовият играч е сравнително новият адипокин спексин (SPX): нивото му в серума и черния дроб се увеличава по време на HIIT, а заедно с него се увеличава и чернодробната експресия на GALR2 рецептора и метаболитните регулатори, свързани с липолизата и митохондриалната функция. Авторите го формулират внимателно: това са асоциации, но те се вписват добре в идеята, че част от ползата от тренировките при диабет се медиира от оста спексин → черен дроб.

Предистория на изследването

Инсулиновата резистентност в черния дроб е един от централните „движещи сили“ на диабет тип 2: черният дроб продължава да произвежда глюкоза (глюконеогенеза) и да синтезира мазнини (липогенеза), дори когато инсулиновият сигнал казва „стоп“. За моделиране на това състояние в предклинични проучвания често се използва режимът при плъхове с високо съдържание на мазнини + ниска доза стрептозотоцин (HFD+STZ): затлъстяването и възпалението от HFD изместват метаболизма, а STZ частично „закачат“ β-клетките, приближавайки фенотипа до късните стадии на T2DM. Това е установен и широко използван модел, въпреки че точното му сходство с човешкия T2DM зависи от остатъчната маса на β-клетките и режима на индуциране.

Физическата активност е един от немедикаментозните начини за „нулиране“ на инсулиновата чувствителност. Високоинтензивните интервални тренировки (HIIT) привлякоха много внимание: в редица проучвания те подобриха гликемичния контрол и инсулиновата резистентност на черния дроб/мазнините, не само поради загуба на тегло, но и чрез молекулярни пътища на енергия (AMPK, SIRT-1, PGC-1α) и митохондриална биогенеза; при хората бързите интервални тренировки увеличават ядрената PGC-1α след остра сесия. На този фон е логично да се провери дали HIIT влияе и на чернодробните възли на глюконеогенезата/липидния метаболизъм.

Отделна „нова променлива“ е спексин (SPX), пептид/адипокин от 14 аминокиселини, свързан с регулирането на енергията, апетита и липидния метаболизъм чрез GALR2/3 рецептори. Неговата експресия е описана в черния дроб, мастната тъкан, скелетните мускули и други органи; при хората ниският SPX е свързан със затлъстяване и диабет тип 2, докато тренировките с упражнения увеличават циркулиращия SPX (показано както в аеробни/резистентни протоколи, така и при възрастни хора). В клетъчни и животински модели SPX потиска глюконеогенезата и липогенезата и поддържа липолизата и митохондриалните програми (PPARα/PGC-1α/CPT1A), което го прави кандидат медиатор на ползите от тренировките.

Нова статия в Scientific Reports обединява тези две линии: използвайки модела HFD+STZ, авторите тестват дали 8 седмици HIIT намаляват инсулиновата резистентност и неблагоприятните чернодробни потоци (глюконеогенеза, липогенеза) и дали това е съпроводено с активиране на оста SPX→GALR2 и метаболитните регулатори (AMPK/SIRT-1/PGC-1α/PPARα/CPT1A). Този дизайн помага да се разбере дали увеличаването на SPX по време на тренировка е просто маркер за подобрение или част от механистична „верига“, свързваща HIIT с подобрен чернодробен метаболизъм.

Как е проведено проучването

Експериментът включва 28 мъжки плъха Wistar, разделени на 4 групи: здрава контролна група, диабет без тренировка, HIIT при здрави и HIIT при диабет (след модела HFD + ниска доза стрептозотоцин). HIIT протоколът е с продължителност 8 седмици: 4-10 интервала на сесия - 2 минути при 80-100% от индивидуалния Vmax и 1 минута при ниска скорост; Vmax е определен чрез стъпкови бягания и е преизчисляван на всеки две седмици. Оценени са глюкоза на гладно, инсулин, HOMA-IR/HOMA-β и QUICKI индекси, индекси на възпаление/оксидативен стрес, а в черния дроб са измерени нивата на SPX, GALR2, AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A (липолиза/митохондрии) и PEPCK, G6Pase (глюконеогенеза), ACC, FAS, SREBP-1c (липогенеза).

Какво откриха: метаболитно „преструктуриране“ към по-добро

Диабетни плъхове, които са изпълнявали HIIT, в сравнение с нетрениращи диабетни животни, показват:

• По-добри гликемични индекси: по-нисък HOMA-IR, по-високи HOMA-β и QUICKI; намалена глюкоза на гладно.
• Промяна в чернодробната експресия към „изгаряне на мазнини“: по-високи SPX и GALR2, AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A; по-ниски ензими на глюконеогенезата PEPCK, G6Pase и ензими на липогенезата ACC, FAS, SREBP-1c.
• Противовъзпалителен и антиоксидантен профил: намалени възпалителни маркери и повишена антиоксидантна активност в черния дроб. Авторите описват „общ здравословен ефект“ върху чернодробната тъкан.

С други думи, HIIT при диабетни плъхове едновременно инхибира глюконеогенезата и липогенезата и повишава липолизата и митохондриите, което е в съответствие с намаляване на инсулиновата резистентност. На молекулярно ниво това е съпроводено с повишаване на specxin сигнализацията.

Защо е замесен специнът и какво общо има черният дроб с това?

Спексин е пептид от мастна тъкан, който се свързва с галаниновите рецептори 2/3. В клинични наблюдения ниският SPX е свързан със затлъстяване, инсулинова регургитация и диабет тип 2; физическата активност повишава нивата му. Механично, SPX може да намали глюконеогенезата и липогенезата и да поддържа липолизата, както и да увеличи експресията на CPT1A, PPARα, PGC-1α. В новата работа, на фона на HIIT при диабетни плъхове, SPX и GALR2 се увеличават в черния дроб - това е в съответствие с подобрения в метаболизма и инсулиновата чувствителност, въпреки че причинно-следствената връзка изисква директни интервенции в SPX сигнализацията.

Как това променя картината на ползите от HIIT при диабет

Отдавна е известно, че интервалните протоколи често са по-ефективни от умереното кардио за гликемичен контрол. Новият детайл е чернодробният компонент на тази полза: HIIT не само тренира мускулите, но и „учи“ черния дроб да произвежда по-малко глюкоза и мазнини и да окислява мастните киселини по-активно, отчасти чрез оста SPX→GALR2 и възлите AMPK/SIRT-1/PGC-1α. Това помага да се свържат класическите подобрения в индексите HOMA/QUICKI със специфични чернодробни цели.

Къде е практичният разум (и предпазливостта) тук?

Това е предклинична работа, но тя предоставя насоки за бъдещи транслационни стъпки.

• Какво да се търси в клиниката: SPX в кръвта като потенциален маркер за отговор на тренировка; чернодробни AMPK/SIRT-1/PGC-1α пътища като точки на фармакологична синергия с тренировъчната терапия.
• Какъв тип натоварване е изследван: кратки интервали от 2 мин. "бързо" / 1 мин. "бавно" при 80-100% от индивидуалната максимална скорост - това са "пиковете", които биха могли да изместят SPX най-много. (Това е описание на протокола при плъхове, а не готова програма за хора.)
• Ограничения: плъхове ≠ хора; размер на извадката n=7 на група; няма директно блокиране на SPX/GALR2, така че SPX все още е комаркер, а не доказана причина. Необходими са рандомизирани контролирани проучвания (РКП) при хора с обективни чернодробни маркери и стратификация по вид физическо натоварване.

Какво да проверите след това

• Провеждайте SPX интервенции (антагонисти/агонисти, нокаут/свръхекспресия) по време на HIIT, за да изясните причинно-следствената връзка.
• Да се осъществи хипотеза в малки клинични пилотни проучвания: HIIT спрямо умерена аеробика, динамика на SPX, инсулинова резистентност и чернодробна мастна тъкан (MR спектроскопия/еластография).
• Да се оцени дългосрочният ефект и „дозировката“ на HIIT (честота/интензивност), както и евентуалните разлики по пол/възраст и съпътстваща терапия.

Накратко - основните моменти от статията

• HIIT при диабет тип 2 при плъхове намалява инсулиновата резистентност и пренасочва чернодробния метаболизъм към окисление на липидите, като същевременно увеличава спектрина и неговата чернодробна сигнализация.
• Подобренията засегнаха глюконеогенезата (↓PEPCK, G6Pase), липогенезата (↓ACC, FAS, SREBP-1c) и енергията (↑AMPK, SIRT-1, PPARα, PGC-1α, CPT1A).
• Това са предклинични асоциации; необходими са механистично и клинично потвърждение, за да се превърнат в препоръки за хора.

Източник: Khoramipour K. et al. Високоинтензивните интервални тренировки отслабват инсулиновата резистентност при диабетни плъхове, съпроводени с подобрения в чернодробния метаболизъм и спексиновата сигнализация. Scientific Reports, 21 август 2025 г. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-15432-8