Ievadiet epiģenētiku - procesu, kurā tiek mainīta gēnu darbība, bet ne pati DNS. Mēs visi zinām, ka vingrinājumi var padarīt mūs piemērotākus un samazināt mūsu risku saslimt ar tādām slimībām kā diabēts un sirds slimības. Taču tas, kā skriešana vai brauciens ar velosipēdu no sākuma līdz beigām var pārvērsties veselīgākā dzīvē, joprojām ir neizpratnē.
Tagad jauni pētījumi ziņo, ka atbilde daļēji var būt mūsu DNS. Jauns pētījums atklāj, ka vingrošana maina mūsu gēnu formu un darbību, kas ir svarīgs pieturas punkts ceļā uz uzlabotu veselību un fizisko sagatavotību.
Cilvēka genoms ir pārsteidzoši sarežģīts un dinamisks, un gēni pastāvīgi ieslēdzas vai izslēdzas atkarībā no tā, kādus bioķīmiskos signālus viņi saņem no ķermeņa. Kad gēni ir ieslēgti, tie ekspresē proteīnus, kas izraisa fizioloģiskas reakcijas citur organismā.
Zinātnieki zina, ka vingrinājumu rezultātā daži gēni kļūst aktīvi vai klusāki. Bet viņi nesaprata, kā šie gēni zina, kā reaģēt uz vingrinājumiem.
Ievadiet epigenētiku, procesu, kurā tiek mainīta gēnu darbība, bet ne pati DNS. Epiģenētiskas izmaiņas notiek gēna ārpusē, galvenokārt izmantojot procesu, ko sauc par metilēšanu. Metilēšanas laikā atomu kopas, ko sauc par metilgrupām, pievienojas gēna ārpusei, piemēram, mikroskopiski gliemji, un padara gēnu vairāk vai mazāk spējīgu uztvert un reaģēt uz bioķīmiskiem signāliem no ķermeņa.
Zinātnieki zina, ka metilēšanas modeļi mainās atkarībā no dzīvesveida. Piemēram, dažu diētu ēšana vai piesārņojuma iedarbība var mainīt dažu mūsu DNS gēnu metilēšanas modeļus un ietekmēt to, kādus proteīnus šie gēni ekspresē. Atkarībā no iesaistītajiem gēniem tas var ietekmēt arī mūsu veselību un slimību risku.
Daudz mazāk ir zināms par vingrinājumiem un metilēšanu. Daži nelieli pētījumi ir atklājuši, ka viens vingrinājums izraisa tūlītējas izmaiņas dažu gēnu metilēšanas modeļos muskuļu šūnās. Bet vai ilgāka, regulāra fiziskā apmācība ietekmē metilēšanu vai kā tā ietekmē, nav bijis skaidrs.
Tāpēc šomēnes Epigenetics publicētajam pētījumam Stokholmas Karolinska institūta zinātnieki pieņēma darbā 23 jaunus un veselus vīriešus un sievietes, atveda viņus uz laboratoriju, lai veiktu virkni fiziskās veiktspējas un medicīnisko testu, tostarp muskuļu biopsiju, un pēc tam viņiem jautāja trīs mēnešus trenēt pusi ķermeņa apakšdaļas.
Viens no šķēršļiem pagātnē, lai precīzi izpētītu epiģenētiskās izmaiņas, ir tas, ka tik daudzi mūsu dzīves aspekti ietekmē mūsu metilēšanas modeļus, apgrūtinot fiziskās slodzes ietekmes nošķiršanu no uztura vai citas uzvedības.
Karolinskas zinātnieki šo šķērsli apgāza ar vienkāršu lietderību, liekot saviem brīvprātīgajiem braukt ar velosipēdu, izmantojot tikai vienu kāju, otru atstājot nevingrinātu. Faktiski katra persona kļuva par savu kontroles grupu. Abas kājas tiktu pakļautas metilēšanas modeļiem, ko ietekmē visa viņa vai viņas dzīve; bet tikai pedāļu mīšanas kāja parādītu izmaiņas, kas saistītas ar vingrinājumu.
Brīvprātīgie mērenā tempā 45 minūtes minēja vienu kāju četras reizes nedēļā trīs mēnešus. Pēc tam zinātnieki atkārtoja muskuļu biopsijas un citus testus ar katru brīvprātīgo.
Nav pārsteidzoši, ka brīvprātīgo vingrinātā kāja tagad bija jaudīgāka par otru, parādot, ka vingrinājums ir veicinājis fiziskos uzlabojumus.
Bet izmaiņas muskuļu šūnu DNS bija intriģējošākas. Izmantojot izsmalcinātu genoma analīzi, pētnieki konstatēja, ka vairāk nekā 5000 muskuļu šūnu genoma vietās no trenētās kājas tagad ir jauni metilēšanas modeļi. Daži parādīja vairāk metilgrupu; daži mazāk. Bet izmaiņas bija būtiskas un netika konstatētas nenovingrinātajā kājā.
balts zieds ar dzeltenu vidu
Interesanti, ka daudzas metilēšanas izmaiņas bija genoma daļās, kas pazīstamas kā pastiprinātāji, kas var pastiprināt proteīnu ekspresiju ar gēniem. Un gēnu ekspresija tika ievērojami palielināta vai mainīta tūkstošos pētīto muskuļu šūnu gēnu.
Ir zināms, ka lielākajai daļai attiecīgo gēnu ir nozīme enerģijas metabolismā, insulīna reakcijā un iekaisumos muskuļos. Citiem vārdiem sakot, tie ietekmē to, cik veselīgi un piemēroti kļūst mūsu muskuļi - un ķermeņi.
Neizvingrinātajā kājā tie netika mainīti.
Rezultāts ir tāds, ka zinātnieki tagad labāk izprot vēl vienu soli sarežģītajos, daudzšķautņainās procesos, kas padara vingrinājumus tik izdevīgus.
Tomēr daudzi noslēpumi joprojām ir palikuši, sacīja Malēna Lindholma, Karolinskas institūta absolvente, kura vadīja pētījumu. Piemēram, nav zināms, vai ģenētiskās izmaiņas, ko viņa un viņas kolēģi novēroja, saglabāsies, ja kāds atmestu vingrošanu, un kā dažādi vingrinājumu daudzumi vai veidi varētu ietekmēt metilēšanas modeļus un gēnu ekspresiju. Viņa un viņas kolēģi cer izskatīt šos jautājumus turpmākajos pētījumos.
Taču šī pētījuma vēstījums ir nepārprotams. Lindholms sacīja, ka ar izturības treniņiem — dzīvesveida izmaiņām, kas ir viegli pieejamas lielākajai daļai cilvēku un nemaksā daudz naudas, mēs varam izraisīt izmaiņas, kas ietekmē mūsu gēnu izmantošanu, un līdz ar to iegūt veselīgākus un funkcionālākus muskuļus, kas galu galā uzlabojas. mūsu dzīves kvalitāti.