6 Minuten
Fizinė veikla ir molekulinis laikrodis: nauja perspektyva
Struktūruotas fizinis aktyvumas, regis, lėtina molekulinį senėjimą — tyrimai rodo matomus biologinio amžiaus sumažėjimus keliose organų ir sistemų srityse. Šaltinis: Shutterstock
Neseniai žurnale Aging paskelbta perspektyvinio pobūdžio apžvalga pavadinimu "Exercise as a geroprotector: focusing on epigenetic aging" apibendrina vis daugėjančius įrodymus, kad reguliari ir suplanuota fizinė veikla gali sulėtinti — o kai kuriais atvejais dalinai netgi atstatyti — biologinį senėjimą, matuojamą DNR lygiu. Apžvalgą vadovavo Takuji Kawamura iš Tohoku universiteto; joje sujungti žmonių ir gyvūnų tyrimai, naudojant epigenetinius laikrodžius, DNR metilinimo žymes ir kitus molekulinius žymenis, siekiant nustatyti, kaip fizinis aktyvumas formuoja ląstelių senėjimą.
Epigenetinis senėjimas skiriasi nuo chronologinio amžiaus tuo, kad įvertina, kiek „seni“ audiniai atrodo molekuliniu lygiu. Epigenetiniai laikrodžiai naudoja DNR metilinimo modelius — cheminius žymenis, galinčius įjungti ar išjungti genus — kad apskaičiuotų biologinį amžių, kuris dažnai geriau prognozuoja ligų riziką ir funkcijų praradimą nei pragyventi metai. Gyvenimo būdo veiksniai, tokie kaip mityba, rūkymas ir svarbiausia — fizinis aktyvumas, veikia šias epigenetines žymes. Apžvalga teigia, kad struktūruotas fizinis aktyvumas ir išlaikyta arba pagerinta kardiorespiracinė ištvermė yra vieni efektyviausių elgesio pokyčių, galinčių modifikuoti epigenetinio senėjimo trajektorijas.
Mokslinis fonas ir pagrindiniai įrodymai
Ką matuoja epigenetiniai laikrodžiai
Epigenetiniai laikrodžiai kiekybiškai vertina metilinimą tam tikruose citozino–fosfato–guanino (CpG) vietose genome ir taip gauna apskaičiuotą biologinį amžių. Pagreitėjęs epigenetinis amžius (kai biologinis amžius didesnis nei chronologinis) siejamas su didesne sergamumo ir mirtingumo rizika; sulėtėjęs epigenetinis amžius reiškia išsaugotą ląstelių funkciją.
Fizinio aktyvumo tipai ir palyginamieji poveikiai
Apžvalga atskiria kasdienę fizinę veiklą (vaikščiojimas, namų ruoša) nuo struktūruotos mankštos: suplanuotų, pasikartojančių, tikslui skirtų programų, tokių kaip aerobinė treniruotė, intervalinis darbas ir jėgos (rezistencinė) treniruotė. Daugelyje tyrimų struktūruotos programos sukėlė didesnius pokyčius epigenetinio amžiaus žymenų atžvilgiu nei nestruktūruotas aktyvumas. Kardiorespiracinė ištvermė — dažnai matuojama kaip maksimalus deguonies suvartojimas (VO2max) — rodo vieną stipriausių sąsajų su lėtesniu epigenetiniu senėjimu.
Gyvūnų ir žmonių intervenciniai duomenys
Kontroliuojami tyrimai su pelėmis rodo, kad ištvermės ir rezistenciniai protokolai mažina su amžiumi susijusius molekulinius pokyčius skeleto raumenyse. Žmonėse keli kelių savaičių intervenciniai tyrimai praneša apie matomą epigenetinio amžiaus sumažėjimą kraujyje ir raumenyse po derinimo aerobikos ir jėgos treniruotėmis. Pavyzdžiui, tyrimas su anksčiau sėdimą gyvenimo būdą turėjusiomis vidutinio amžiaus moterimis parodė vidutinį epigenetinio amžiaus kritimą maždaug ≈2 metais po aštuonių savaičių derintos programos. Observaciniai duomenys palaiko šiuos rezultatus: aukšto lygio sportininkai, įskaitant kai kuriuos olimpiečius, dažnai demonstruoja lėtesnį epigenetinį senėjimą nei mažiau aktyvūs bendraamžiai, kas leidžia manyti, kad ilgalaikės intensyvios treniruotės gali suteikti tvarių molekulinių privalumų.
Apžvalga taip pat pabrėžia, kad fizinis aktyvumas veikia ne tik skeleto raumenis, bet ir širdies audinį, kepenis, riebalinį (adipokinę) audinį ir žarnyno mikrobiotą — sistemas, susijusias su medžiagų apykaitos ligomis ir trapumu.
Mechanizmai, pasekmės ir tyrimų spragos
Tyrėjai siūlo kelis biologinius mechanizmus, siejančius mankštą su lėtesniu epigenetiniu senėjimu: sisteminio uždegimo sumažėjimas, pagerėjusi mitochondrijų funkcija, sustiprinta DNR remontavimo sistema ir pakeisti ląstelių signalizacijos tinklai, kurie kartu keičia metilinimo modelius. Mankštos sukeliami pokyčiai cirkuliuojančiuose metabolituose ir imuninėse ląstelių kompozicijose taip pat gali prisidėti prie stebimų epigenetinių laikrodžių pokyčių.
Nors rezultatai yra viltingi, lieka esminių klausimų. Kodėl kai kurie asmenys reaguoja epigenetinio amžiaus pokyčiais labiau nei kiti? Kaip mankštos intensyvumas, trukmė ir režimas (ištvermė vs. jėga vs. aukšto intensyvumo intervalinė treniruotė) skirtingai veikia konkrečius organus? Ar ilgalaikės treniruotės gali visiškai pakeisti biologinį amžių, ar tai tik laikini pagerėjimai? Autoriai ragina atlikti didesnius randomizuotus tyrimus su audinių mėginiais ir standartizuotais epigenetiniais matavimais, kad būtų išspręsti šie klausimai ir būtų galima tiksliau pritaikyti rekomendacijas.
Praktinė išvada
Gydytojams ir visuomenei kylančios išvados yra praktiškos: reguliari struktūruota mankšta ir kardiorespiracinės ištvermės išlaikymas arba gerinimas tikėtina sulėtina molekulinį senėjimą keliuose organuose. Nors tikslūs „dėmės“ arba „doses“ vis dar tiriami, aerobinį darbą derinant su rezistencine treniruote ir palaipsniui didinant VO2max, atrodo, maksimizuoja epigenetinio amžiaus privalumus.
Eksperto įžvalga
Dr. Maria López, Geroscience profesorė (fikcinė), Lisabonos universitetas: "Gyvūnų eksperimentų ir žmonių tyrimų sankirta yra įtikinama. Mes nebeskiriame fizinio pasirengimo vien tik raumenų ar širdies–kraujagyslių funkcijų išsaugojimui — fizinė veikla yra sisteminė intervencija, kuri persitvarko molekulinį peizažą, susijusį su senėjimu. Kitas žingsnis — pritaikyti treniruočių programas pagal individo biologiją, kad galėtume patikimai paversti šiuos epigenetinius pokyčius ilgesne sveikatos trukme."
Ši eksperto perspektyva pabrėžia tiek optimizmą, tiek poreikį preciziškumui. Vertimo tyrimai turėtų derinti mankštos intervencijas su genomikos, metabolomikos ir mikrobiomos profilizavimu, siekiant identifikuoti gerai reaguojančius asmenis ir patobulinti rekomendacijas įvairioms populiacijoms.
Ateities kryptys ir technologijos
Atsirandančios priemonės — nešiojami jutikliai, stebintys intensyvumą ir atsistatymą, namų sąlygomis atliekami kardiopulmonariniai VO2 įvertinimai ir pigesni epigenetiniai testai — pagreitins tyrimus, siejančius realaus pasaulio treniruotes su molekuliniais rezultatais. Šių technologijų integravimas su mašininio mokymosi modeliais galėtų suteikti galimybę kurti suasmenintus, adaptuojamus treniruočių planus, orientuotus į biologinio senėjimo sulėtinimą. Klinikiniai tyrimai, derinantys mankštą su mityba, farmakologine ar mikrobiomą taikančia terapija, gali dar labiau sustiprinti antisenėjimo poveikį.
Išvada
Didesnė įrodymų bazė rodo, kad struktūruota mankšta ir aukšta kardiorespiracinė ištvermė siejasi su lėtesniu epigenetiniu senėjimu keliuose organuose. Nors reikia daugiau darbų, kad būtų nustatytos optimalios programos ir asmeninė atsako variacija, dabartiniai duomenys palaiko mankštą kaip stiprią, prieinamą geroprotekcinę strategiją, galinčią pratęsti sveikatos trukmę. Pirmenybė skiriant reguliarioms aerobinėms ir rezistencinėms treniruotėms — ne tik bendram aktyvumui — gali pasukti organizmo molekulinį laikrodį į jaunesnį biologinį profilį ir sumažinti su amžiumi susijusių ligų naštą.
Quelle: sciencedaily
Kommentare