Jak cvičení pomáhá předcházet poškození DNA a cévním problémům souvisejícím s věkem

Nedávná studie na zvířatech provedená výzkumníky z katedry interního lékařství na Univerzitě v Utahu v Salt Lake City zkoumá roli poškození DNA v cévách a stárnutí kardiovaskulárního systému.

Zjistili, že zvýšená fyzická aktivita byla spojena se sníženým poškozením DNA v buňkách, které vystýlají cévy. To by mohlo pomoci vysvětlit, jak může cvičení i v pozdějším věku snižovat riziko aterosklerózy.

Výzkumníci pod vedením Jisooka Lima, PhD., postdoktoranda z University of Utah, představí své poznatky na American Physiology Summit – výročním setkání Americké fyziologické společnosti – v Long Beach v Kalifornii. Konference se koná od 4. do 7. dubna 2024.

Jak cvičení chrání zdraví cév s přibývajícím věkem?

S přibývajícím věkem se zvyšuje riziko kardiovaskulárních onemocnění a dalších kardiovaskulárních problémů. To je obvykle způsobeno aterosklerózou – hromaděním tukových látek na sliznici cév.

Jak tyto plaky rostou, zužují cévy, což zvyšuje riziko kardiovaskulárních příhod, jako jsou infarkty nebo mrtvice.

Naštěstí může fyzické cvičení významně snížit riziko aterosklerózy. Dokonce i cvičení u starších osob může zpomalit tvorbu plaku a zlepšit kardiovaskulární výsledky.

Pochopit, jak cvičení přesně prospívá kardiovaskulárnímu zdraví, se však ukázalo jako obtížnější. Nová studie se zaměřuje na jeden pravděpodobný mechanismus: poškození DNA.

Poškození DNA a telomery: klíčoví hráči ve stárnutí

S přibývajícím věkem dochází k pomalé ztrátě funkcí v mnoha aspektech naší fyziologie. Část tohoto poklesu je způsobena poškozením DNA.

K poškození DNA dochází z mnoha důvodů a naše mechanismy opravy DNA se ve stáří stávají náchylnějšími k chybám.

Odborníci se domnívají, že poškození DNA hraje ústřední roli v procesu stárnutí a zdá se, že hraje důležitou roli ve zhoršování stavu našich cév s přibývajícím věkem.

Telomery jsou „čepičky“ DNA na koncích chromozomů – chrání je před zamotáváním a třepením. Z tohoto důvodu je délka telomer ukazatelem biologického věku – kratší délka je spojována s mnoha onemocněními souvisejícími s věkem, včetně kardiovaskulárních onemocnění.

Telomery v buňkách vystýlajících cévy jsou obzvláště náchylné k poškození silou zvanou „smykové napětí“.

„Čím vyšší je rychlost proudění krve a čím menší je průměr tepny, tím vyšší je smykové napětí,“ vysvětlil Dr. Jan Malík, MPH, profesor Fakultní všeobecné nemocnice v Praze, který se na této studii nepodílel.

Přestože naše těla mají systémy, které se s tímto stresem vyrovnávají, když jsou krevní cévy narušeny, průtok krve je narušen. Toto narušení zvyšuje tření, kterému čelí buňky vystýlající cévy, což zvyšuje riziko aterosklerózy.

Malik, který na toto téma publikoval články, nám řekl, že „změny smykového napětí jsou pro rozvoj aterosklerózy zásadní“.

Probíhající studie Univerzity v Utahu zkoumala, zda cvičení může snížit kardiovaskulární riziko minimalizací poškození DNA a ochranou telomer.

Vyšší fyzická aktivita je spojena s menším poškozením DNA

Výzkumníci z Univerzity v Utahu sledovali 15 samců myší po dobu 4 týdnů v kleci s běžeckým pásem. Rozdělili je do tří kategorií podle toho, jakou vzdálenost denně uběhli:

• Rychlý
• Středně zkušený běžec
• Nízký pohyb.

Na konci studie vědci odebrali tkáň z aorty zvířat, cévy, kterou krev proudí ze srdce. Studovali různé části aorty, které jsou vystaveny různým úrovním smykového napětí.

Zejména se zaměřili na dva typy buněk:

• Endoteliální buňky vystýlající vnitřek krevních cév;
• Buňky hladkého svalstva cév nacházející se ve stěnách cév.

Poté posoudili poškození DNA buněk a vyhodnotili, jak dobře fungují jejich telomery.

Jejich analýza ukázala, že zvýšená fyzická aktivita byla spojena s menším poškozením DNA a zlepšenou funkcí telomer v endoteliálních buňkách, ale nikoli v buňkách hladkého svalstva cév.

Předchozí výzkum také ukázal, že hladké svalstvo cév není poškozeno ve stejné míře jako endotelové buňky, které čelí plné síle průtoku krve.

Podle abstraktů studie je obecně „množství aerobního cvičení nepřímo úměrné poškození DNA a dysfunkci telomer“. To znamená, že zvířata, která cvičila nejvíce, měla nejmenší množství poškození a dysfunkce.

Co tato studie nabízí?

Tato studie doplňuje rostoucí množství důkazů o tom, že cvičení může mít zdravotní přínosy tím, že chrání před poškozením DNA a chrání funkci telomer.

„Odhalením různých reakcí oblastí aorty, které zažívají různé vzorce průtoku krve a typy buněk na aerobní cvičení,“ vysvětlil Lim v tiskové zprávě, „tato studie poskytne pevný základ pro detailní a individualizovaný přístup k intervencím v oblasti kardiovaskulárního zdraví.“

Vědci již nějakou dobu zkoumají vztah mezi cvičením a telomerami. Například studie z roku 2013 ukázala, že ultramaratonci mají delší telomery než zdraví účastníci kontrolní skupiny.

Jiné studie také zjistily souvislost mezi fyzickou zdatností a délkou telomer.