6 Minutės
Pratimai ir molekulinis laikrodis: naujas požiūris
Struktūruota mankšta, regis, lėtina molekulinį senėjimą, o tyrimai rodo pastebimus biologinio amžiaus sumažėjimus keliuose organuose ir sistemose. Šaltinis: Shutterstock
Nauja perspektyvinė apžvalga žurnale Aging pavadinimu "Exercise as a geroprotector: focusing on epigenetic aging" apibendrina augančius įrodymus, kad reguliari, suplanuota fizinė veikla gali sulėtinti — o kai kuriais atvejais dalinai ir atvirkščiai paveikti — biologinį senėjimą, matuojamą DNR lygiu. Vadovaujama Takuji Kawamura iš Tohoku universiteto, apžvalga konsoliduoja žmonių ir gyvūnų tyrimus, panaudojusius epigenetinius laikrodžius, DNR metilinimo žymes ir kitus molekulinius žymenis, kad būtų atkartotas fizinės veiklos poveikis ląstelinio senėjimo trajektorijoms.
Epigenetinis senėjimas skiriasi nuo chronologinio amžiaus tuo, kad vertina, kiek „seni" audiniai atrodo molekuliniame lygyje. Epigenetiniai laikrodžiai naudoja DNR metilinimo — cheminio žymėjimo, galinčio įjungti arba išjungti genus — modelius, kad apskaičiuotų biologinį amžių, kuris dažnai tiksliau nei gyvenimo metai prognozuoja ligų riziką ir funkcinius pokyčius. Gyvenimo būdo veiksniai, tokie kaip mityba, rūkymas ir, svarbiausia, fizinė veikla, įtakoja šias epigenetines žymes. Apžvalgoje teigiama, kad struktūruota mankšta ir palaikoma kardiorespiracinė ištvermė yra tarp veiksmingiausių elgesio intervencijų, kurios parodė gebėjimą keisti epigenetinio senėjimo trajektorijas.
Mokslinis pagrindas ir svarbūs įrodymai
Ką matuoja epigenetiniai laikrodžiai
Epigenetiniai laikrodžiai kiekybiškai įvertina metilinimą tam tikruose citozino–fosfato–guano (CpG) vietose visame genome, kad gautų apytikslį biologinį amžių. Pagreitėjęs epigenetinis amžius (biologinis amžius didesnis nei chronologinis) siejamas su didesne sergamumo ir mirtingumo rizika; sulėtėjęs epigenetinis amžius rodo išsaugotą ląstelių funkciją.
Pratimų tipai ir palyginamieji poveikiai
Apžvalga atskiria kasdienę fizinę veiklą (vaikščiojimą, namų ruošos darbus) nuo struktūruotos mankštos: suplanuotų, kartotinių, tikslingų programų, tokių kaip aerobinis treniruotės, intervalinis darbas ir jėgos (atsparumo) treniruotės. Keliose studijose struktūruoti režimai sukėlė didesnius pokyčius epigenetinio amžiaus žymenyse nei nestruktūruota veikla. Kardiorespiracinė ištvermė — dažnai matuojama kaip maksimalus deguonies suvartojimas (VO2max) — rodo vieną stipriausių ryšių su lėtesniu epigenetiniu senėjimu.
Gyvūnų ir žmonių intervencijų duomenys
Kontroliuoti tyrimai pelėse rodo, kad ištvermės ir atsparumo protokolai mažina su amžiumi susijusius molekulinius pokyčius griaučių raumenyse. Žmonėms kelios kelių savaičių intervencinės studijos praneša apie matomus epigenetinio amžiaus sumažėjimus kraujyje ir raumenyse po kombinuotų aerobinių ir jėgos treniruočių. Pavyzdžiui, tyrimas tarp anksčiau mažai fiziškai aktyvių vidutinio amžiaus moterų parodė vidutinį epigenetinio amžiaus sumažėjimą maždaug ≈2 metais po aštuonių savaičių kombinuotos programos. Observaciniai duomenys stiprina šiuos rezultatus: intensyviai treniruojami sportininkai, įskaitant kai kuriuos olimpiečius, dažnai demonstruoja lėtesnį epigenetinį senėjimą nei mažiau aktyvūs bendraamžiai, kas rodo, kad ilgalaikė intensyvi treniruotė gali suteikti ilgalaikės molekulinės naudos.
Apžvalga taip pat pabrėžia, kad pratimų poveikis siekia toliau nei griaučių raumenys — jis pasiekia širdies audinį, kepenis, riebalinį audinį ir žarnyno mikrobiomą — sistemas, susijusias su metabolinėmis ligomis ir trapumu.
Mechanizmai, pasekmės ir tyrimų spragos
Tyrėjai siūlo kelis biologinius mechanizmus, siejančius pratimus su lėtesniu epigenetiniu senėjimu: sisteminės uždegimo mažėjimas, pagerėjusi mitochondrijų funkcija, sustiprinta DNR remonto veikla ir pakeistos ląstelių signalizacijos tinklų sąveikos, kurios kartu veikia metilinimo modelius. Pratimų sukeltas cirkuliuojančių metabolitų ir imuninės ląstelių sudėties pokytis taip pat gali prisidėti prie pastebėtų epigenetinių laikrodžių poslinkių.
Nepaisant vilčių teikiančių rezultatų, lieka svarbių klausimų. Kodėl kai kurie asmenys demonstruoja didesnį epigenetinio amžiaus atsaką nei kiti? Kaip pratimų intensyvumas, trukmė ir rūšis (ištvermė vs. atsparumas vs. aukšto intensyvumo intervalinės treniruotės) skirtingai veikia konkrečius organus? Ar ilgalaikė treniruotė gali sukelti nuolatinį biologinio amžiaus atstatymą, ar tai tik laikini pagerėjimai? Autoriai ragina imtis didesnių atsitiktinių imčių tyrimų su audinių specifiniais mėginiais ir standartizuotais epigenetiniais matavimais, kad būtų išspręstos šios problemos ir būtų formuojamos asmeninės rekomendacijos.
Praktinis patarimas
Gydytojams ir visuomenei kyla praktiška išvada: reguliari struktūruota mankšta ir kardiorespiracinės ištvermės palaikymas arba gerinimas greičiausiai sulėtina molekulinį senėjimą keliuose organų sistemose. Nors tikslios "dawas" vis dar tiriamos, aerobinių pratimų derinys su atsparumo treniruotėmis ir nuoseklus VO2max gerinimas, atrodo, maksimalizuoja naudą epigenetiniam amžiui.
Ekspertų įžvalga
Dr. Maria López, gerosciencės profesorė (fiktyvi), Lisabonos universitetas: "Gyvūnų eksperimentų ir žmonių tyrimų sankirta yra įtikinama. Nebematome fizinio pasirengimo tik kaip būdo išlaikyti raumenų ar širdies-kraujagyslių funkciją — fizinė veikla yra sisteminė intervencija, kuri pertvarko molekulinį peizažą, susietą su senėjimu. Kitas žingsnis — pritaikyti treniruočių programas pagal individo biologiją, kad galėtume patikimai paversti šiuos epigenetinius pokyčius ilgesniu sveiku gyvenimo laikotarpiu."
Ši eksperto perspektyva pabrėžia tiek optimizmą, tiek poreikį preciziškumui. Transliaciniai tyrimai turėtų derinti pratimų intervencijas su genomikos, metabolomikos ir mikrobiomos profiliais, kad būtų identifikuoti reagavimo modeliai ir patikslintos rekomendacijos skirtingoms populiacijoms.
Ateities kryptys ir technologijos
Atsirandančios priemonės — nešiojami jutikliai, stebintys intensyvumą ir atsigavimą, namų sąlygomis atliekami kardiopulmonariniai testai VO2 įverčiui, ir pigesni epigenetiniai testai — pagreitins tyrimus, siejančius realaus pasaulio treniruotes su molekuliniais rezultatais. Šių technologijų integravimas su mašininio mokymosi modeliais galėtų leisti asmenines, adaptuojamas treniruočių programas, orientuotas į molekulinio senėjimo sulėtinimą. Klinikiniai tyrimai, derinantys pratimus su mitybos, farmakologinėmis ar mikrobiomą taikančiomis intervencijomis, gali dar labiau sustiprinti anti-senėjimo efektus.
Išvada
Auga įrodymų bagažas, rodantis, kad struktūruota mankšta ir aukšta kardiorespiracinė ištvermė siejasi su lėtesniu epigenetiniu senėjimu keliuose organuose. Nors reikia daugiau darbų, kad būtų apibrėžtos optimalios programos ir individualus reagavimas, dabartiniai duomenys palaiko fizinę veiklą kaip galingą, prieinamą geroprotekcinę strategiją sveiko gyvenimo trukmės pailginimui. Prioritetizuojant reguliarų aerobinių ir atsparumo treniruočių derinį — ne tik bendrą aktyvumą — galima pasukti organizmo molekulinį laikrodį link jaunesnio biologinio profilio ir sumažinti su amžiumi susijusių ligų naštą.
Šaltinis: sciencedaily
Komentarai