Ako cvičenie pomáha predchádzať poškodeniu DNA a vaskulárnym problémom súvisiacim s vekom

Nedávna štúdia na zvieratách od vedcov z Katedry internej medicíny na Univerzite v Utahu v Salt Lake City skúma úlohu poškodenia DNA v cievach a starnúceho kardiovaskulárneho systému.

Zistili, že zvýšené cvičenie bolo spojené so zníženým poškodením DNA v bunkách lemujúcich cievy. To môže pomôcť vysvetliť, ako cvičenie aj neskôr v živote môže znížiť riziko aterosklerózy.

Vedení Jisook Lim, PhD, postdoktorand na University of Utah, výskumníci predstavia svoje zistenia na American Physiology Summit – výročnom stretnutí Americkej fyziologickej spoločnosti – v Long Beach v Kalifornii. Konferencia sa koná 4. – 7. Apríla 2024.

Ako cvičenie chráni zdravie ciev, keď starneme?

S pribúdajúcim vekom sa zvyšuje riziko kardiovaskulárnych ochorení a iných kardiovaskulárnych problémov. Zvyčajne je to spôsobené aterosklerózou - hromadením tukových látok na sliznici krvných ciev.

Ako tieto plaky rastú, zužujú krvné cievy, čím sa zvyšuje riziko kardiovaskulárnych príhod, ako je srdcový infarkt alebo mŕtvica.

Našťastie, fyzické cvičenie môže výrazne znížiť riziko aterosklerózy. Dokonca aj cvičenie u starších ľudí môže spomaliť tvorbu plakov a zlepšiť kardiovaskulárne výsledky.

Ukázalo sa však, že je ťažšie pochopiť, ako cvičenie prospieva kardiovaskulárnemu zdraviu. Nová štúdia sa zameriava na jeden pravdepodobný mechanizmus: poškodenie DNA.

Poškodenie DNA a teloméry: kľúčoví hráči starnutia

Ako starneme, dochádza k pomalej strate funkcie v mnohých aspektoch našej fyziológie. Časť tohto poklesu je spôsobená poškodením DNA .

K poškodeniu DNA dochádza z mnohých dôvodov a naše mechanizmy opravy DNA sú vo vyššom veku náchylnejšie na chyby.

Odborníci sa domnievajú, že poškodenie DNA zohráva ústrednú úlohu v procese starnutia a zdá sa, že zohráva dôležitú úlohu pri zhoršovaní stavu našich krvných ciev, keď starneme.

Teloméry sú „čiapky“ DNA na koncoch chromozómov – chránia ich pred zamotaním a rozstrapkaním. Z tohto dôvodu je dĺžka telomér indikátorom biologického veku – kratšia dĺžka je spojená s mnohými chorobami súvisiacimi s vekom, vrátane kardiovaskulárnych chorôb .

Teloméry v bunkách lemujúcich krvné cievy sú obzvlášť náchylné na poškodenie silou nazývanou "šmykové napätie".

"Čím vyššia je rýchlosť krvi a menší priemer tepny, tým vyššie je šmykové napätie," vysvetlil MUDr. Jan Malík, MPH, profesor Fakultnej všeobecnej nemocnice v Prahe, Česká republika, ktorý sa tejto štúdie nezúčastnil..

Hoci naše telá majú zavedené systémy na zvládanie tohto stresu, keď sú krvné cievy narušené, prietok krvi je narušený . Toto narušenie zvyšuje trenie buniek, ktoré lemujú krvné cievy, čo zvyšuje riziko aterosklerózy.

Malik, ktorý publikoval články na túto tému, nám povedal, že "zmeny šmykového napätia sú rozhodujúce pre rozvoj aterosklerózy."

Prebiehajúca štúdia University of Utah skúmala, či cvičenie môže znížiť kardiovaskulárne riziko minimalizáciou poškodenia DNA a ochranou telomér.

Vyššia fyzická aktivita je spojená s menším poškodením DNA

Vedci z University of Utah sledovali 15 myších samcov počas 4 týždňov v klietke s kolesom na bežeckom páse. Rozdelili ich do troch kategórií v závislosti od toho, akú vzdialenosť každý deň zabehli:

• rýchly
• mierny bežec
• málo pohybu.

Na konci štúdie vedci odobrali tkanivo z aorty zvierat, krvnej cievy, cez ktorú prúdi krv zo srdca. Študovali rôzne časti aorty, ktoré sú vystavené rôznym úrovniam šmykového napätia.

Zamerali sa najmä na dva typy buniek:

• Endotelové bunky lemujúce vnútro krvných ciev;
• Bunky hladkého svalstva ciev, ktoré sa nachádzajú v stenách krvných ciev.

Potom zhodnotili poškodenie DNA buniek a vyhodnotili, ako dobre fungujú ich teloméry.

Ich analýza ukázala, že zvýšená fyzická aktivita bola spojená s menším poškodením DNA a zlepšenou funkciou telomér v endotelových bunkách, ale nie v bunkách hladkého svalstva ciev.

Predchádzajúce výskumy tiež ukázali, že hladké svalstvo ciev nie je poškodené v takej miere ako endotelové bunky, ktoré čelia plnej sile prietoku krvi.

Podľa abstraktov štúdie je vo všeobecnosti „množstvo aeróbneho cvičenia nepriamo úmerné poškodeniu DNA a dysfunkcii telomér“. To znamená, že zvieratá, ktoré cvičili najviac, mali najmenšie poškodenie a dysfunkciu.

Čo táto štúdia poskytuje?

Táto štúdia pridáva k rastúcemu počtu dôkazov, že cvičenie môže poskytnúť zdravotné výhody tým, že chráni pred poškodením DNA a chráni funkciu telomér.

"Odhalením rôznych reakcií aortálnych oblastí, ktoré zažívajú rôzne vzory prietoku krvi a typy buniek, na aeróbne cvičenie," vysvetlil Lim v ​​tlačovej správe, "táto štúdia poskytne pevný základ pre podrobný a individuálny prístup ku kardiovaskulárnym zdravotným zásahom."

Vedci už nejaký čas skúmajú vzťah medzi cvičením a telomérami. Napríklad štúdia z roku 2013 ukázala, že ultramaratónski bežci majú dlhšie teloméry ako zdraví účastníci kontroly.

Iné štúdie tiež zistili súvislosť medzi fyzickou zdatnosťou a dĺžkou telomér.