Exercițiile fizice ne pot schimba ADN-ul
Un nou studiu constată că exercițiile fizice schimbă forma și funcționarea genelor noastre.
Intră în epigenetică, un proces prin care se schimbă funcționarea genelor, dar nu și ADN-ul în sine. Știm cu toții că exercițiile fizice ne pot îmbunătăți și ne pot reduce riscul de boli precum diabetul și bolile de inimă. Dar modul în care, de la început până la sfârșit, o alergare sau o plimbare cu bicicleta s-ar putea traduce într-o viață mai sănătoasă a rămas nedumeritor.
Acum, noi cercetări raportează că răspunsul poate sta, parțial, în ADN-ul nostru. Exercițiile fizice, un nou studiu constată, schimbă forma și funcționarea genelor noastre, o oprire importantă pe calea îmbunătățirii stării de sănătate și fitness.
Genomul uman este uimitor de complex și de dinamic, cu gene care pornesc sau se opresc în mod constant, în funcție de ce semnale biochimice primesc de la corp. Când genele sunt activate, ele exprimă proteine care determină răspunsuri fiziologice în altă parte a corpului.
Oamenii de știință știu că anumite gene devin active sau mai liniștite ca urmare a exercițiilor fizice. Dar nu au înțeles cum genele respective știu cum să răspundă la exerciții.
Intră în epigenetică, un proces prin care se schimbă funcționarea genelor, dar nu și ADN-ul în sine. Modificările epigenetice apar în exteriorul genei, în principal printr-un proces numit metilare. În metilare, grupurile de atomi, numite grupări metil, se atașează la exteriorul unei gene, cum ar fi moluștele microscopice și fac gena mai mult sau mai puțin capabilă să primească și să răspundă la semnalele biochimice din organism.
Oamenii de știință știu că modelele de metilare se schimbă ca răspuns la stilul de viață. Consumul anumitor diete sau expunerea la poluanți, de exemplu, poate schimba modelele de metilare pe unele gene din ADN-ul nostru și poate afecta ce proteine exprimă aceste gene. În funcție de genele implicate, aceasta poate afecta și sănătatea noastră și riscul de boli.
S-a cunoscut mult mai puțin despre exerciții și metilare. Câteva studii mici au descoperit că o singură perioadă de exerciții fizice duce la modificări imediate ale modelelor de metilare ale anumitor gene din celulele musculare. Dar dacă nu este clar dacă antrenamentul fizic regulat pe termen mai lung afectează metilarea sau cum se întâmplă aceasta.
Așadar, pentru un studiu publicat luna aceasta în Epigenetică, oamenii de știință de la Institutul Karolinska din Stockholm au recrutat 23 de bărbați și femei tineri și sănătoși, i-au adus la laborator pentru o serie de performanțe fizice și teste medicale, inclusiv o biopsie musculară, apoi le-au cerut să-și exercite jumătate din corpul inferior timp de trei luni.
Unul dintre obstacolele din trecut în studierea precisă a modificărilor epigenetice a fost acela că atât de multe aspecte ale vieții noastre ne afectează tiparele de metilare, ceea ce face dificilă izolarea efectelor exercițiilor fizice de cele ale dietei sau ale altor comportamente.
Oamenii de știință din Karolinska au răsturnat acel obstacol prin simplul expedient al voluntarilor cu bicicleta folosind doar un picior, lăsându-l pe celălalt neexercitat. De fapt, fiecare persoană a devenit propriul său grup de control. Ambele picioare ar suferi modele de metilare influențate de întreaga sa viață; dar numai piciorul de pedalare ar arăta modificări legate de exercițiu.
Voluntarii au pedalat cu un picior într-un ritm moderat timp de 45 de minute, de patru ori pe săptămână timp de trei luni. Apoi, oamenii de știință au repetat biopsiile musculare și alte teste cu fiecare voluntar.
Nu este surprinzător că piciorul exercitat de voluntari era mai puternic acum decât celălalt, arătând că exercițiul a avut ca rezultat îmbunătățiri fizice.
Dar schimbările din ADN-ul celulelor musculare au fost mai interesante. Folosind analize genomice sofisticate, cercetătorii au stabilit că peste 5.000 de situri de pe genomul celulelor musculare din piciorul exercitat prezintă acum noi modele de metilare. Unii au prezentat mai multe grupări metil; unii mai putini. Dar schimbările au fost semnificative și nu au fost găsite în piciorul neexercitat.
Interesant este faptul că multe dintre modificările de metilare au avut loc pe porțiuni ale genomului cunoscute sub numele de potențatori care pot amplifica expresia proteinelor de către gene. Iar expresia genică a fost semnificativ crescută sau modificată în mii de gene ale celulelor musculare pe care cercetătorii le-au studiat.
Se știe că majoritatea genelor în cauză joacă un rol în metabolismul energetic, răspunsul la insulină și inflamația din interiorul mușchilor. Cu alte cuvinte, ele afectează cât de sănătoși și de potriviți devin mușchii și corpurile noastre.
lista tipurilor de copaci veșnic verzi
Nu au fost schimbate în piciorul neexercitat.
Rezultatul este că oamenii de știință înțeleg acum mai bine încă un pas în procesele complicate, cu mai multe fațete, care fac exercițiul atât de bun pentru noi.
Totuși, rămân multe mistere, a spus Malene Lindholm, studentă absolventă la Institutul Karolinska, care a condus studiul. Nu se știe, de exemplu, dacă modificările genetice pe care ea și colegii ei le-au observat ar persista dacă cineva renunță la exerciții și cum diferite cantități sau diferite tipuri de exerciții ar putea afecta tiparele de metilare și expresia genelor. Ea și colegii ei speră să examineze aceste întrebări în studiile viitoare.
Dar mesajul acestui studiu nu este ambiguu. Prin antrenamentul de anduranță - o schimbare a stilului de viață care este ușor disponibilă pentru majoritatea oamenilor și care nu costă prea mulți bani, a spus Lindholm, putem induce modificări care afectează modul în care ne folosim genele și, prin aceasta, putem obține mușchi mai sănătoși și mai funcționali, care în cele din urmă se îmbunătățesc calitatea vieții noastre.