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

Nedávná studie na zvířatech vědců z oddělení interního lékařství na University of Utah v Salt Lake City zkoumá roli poškození DNA v krevních cévách a stárnoucí kardiovaskulární systém.

Zjistili, že zvýšené cvičení bylo spojeno se sníženým poškozením DNA v buňkách lemující krevní cévy. To může pomoci vysvětlit, jak může cvičení i později v životě snížit riziko aterosklerózy.

Pod vedením Jisook Lim, PhD, postdoktorandského člena na University of Utah, vědci představí svá zjištění na american Physiology Summittitle="Summit American Physiology Summit | Americká fyziologická společnost">-výroční zasedání americké fyziologické společnosti-v Long Beach v Kalifornii. Konference je 4.-19. dubna 2024.

Jak cvičení chrání vaskulární zdraví, jak stárneme?

Jak stárneme, zvyšuje se riziko kardiovaskulárních chorob a dalších kardiovaskulárních problémů. To je obvykle způsobeno aterosklerózou - hromadění mastných látek na sliznici krevních cév.

Jak tyto plaky rostou, zúží krevní cévy a zvyšují riziko kardiovaskulárních příhod, jako jsou infarkty nebo mrtvice.

Naštěstí fyzické cvičení může výrazně snížit riziko aterosklerózy. Dokonce i cvičení u starších lidí může zpomalit tvorbu plaků a zlepšit kardiovaskulární výsledky.

Přesné pochopení toho, jak cvičení prospívá kardiovaskulárním zdraví, se však ukázalo jako obtížnější. Nová studie se zaměřuje na jeden pravděpodobný mechanismus: poškození DNA.

Poškození DNA a telomery: klíčoví hráči ve stárnutí

Jak stárneme, dochází k pomalé ztrátě funkce v mnoha aspektech naší fyziologie. Část tohoto poklesu je způsobena dNA poškození.

K poškození DNA dochází z mnoha důvodů a naše mechanismy opravy DNA -title="Změny v opravě DNA během stárnutí - PMC">-title="Změny v opravě DNA během stárnutí - PMC">Se ve vyšším věku stávají více chybami.

Odborníci se domnívají, že poškození DNA hraje ústřední roli v procesu stárnutítitle="Ústřední role poškození DNA v procesu stárnutí - PMC">A zdá se, že hrajeme důležitou roli při zhoršování našich krevních cév, jak stárneme.

Telomery jsou DNA „Caps“ na koncích chromozomů-chrání je před zamáčením a roztřízením. Z tohoto důvodu délka telomery je indikátor biologického věku - kratší délka je spojen s mnoha chorobami souvisejícími s věkem, včetně kardiovaskulární chorobytitle="Frontiers | Délka telomery a riziko kardiovaskulárních chorob: Mendeliánová randomizační studie">.

Telomery v buňkách lemující krevní cévy jsou zvláště náchylné k poškození silou zvanou „smykový napětí“.

„Čím vyšší je rychlost krve a čím menší je průměr tepny, tím vyšší je střih,“ vysvětlil Jan Malik, M. D., M.P.H., profesor univerzity Generální nemocnice v Praze v České republice, který se do této studie nezúčastnil.

Ačkoli naše těla mají zavedené systémy, které se vyrovnávají s tímto stresem, když jsou krevní cévy narušeny tok krve je narušen. Toto narušení zvyšuje tření buněk lemující krevní cévy, což zvyšuje riziko aterosklerózy.

Malik, který publikoval články na toto téma, nám řekl, že „změny stresu smykem jsou rozhodující pro rozvoj aterosklerózy“.

Probíhající studie University of Utah zkoumala, zda cvičení může snížit kardiovaskulární riziko minimalizací poškození DNA a ochranou telomerů.

Vyšší fyzická aktivita je spojena s menším poškozením DNA

Vědci z University of Utah sledovali 15 mužských myší po dobu 4 týdnů v kleci s kolodlem. Rozdělili je do tří kategorií v závislosti na tom, jak velkou vzdálenost běží každý den:

• Rychlý
• Mírný běžec
• Nízký pohyb.

Na konci studie vědci shromáždili tkáň z aorty zvířat, krevní cévy, skrz které krev teče ze srdce. Studovali různé části aorty, které jsou vystaveny různým úrovním střihového napětí.

Zejména se zaměřili na dva typy buněk:

• Endoteliální buňky lemující vnitřek krevních cév;
• Vaskulární buňky hladkého svalstva nalezené ve stěnách krevních cév.

Poté hodnotili poškození DNA buněk a vyhodnotili, jak dobře fungovaly jejich telomery.

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

Předchozí výzkum také ukázal, že vaskulární hladký sval není poškozen ve stejném rozsahu jako endoteliální buňky, které čelí plné síle průtoku krve.

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

Co tato studie poskytuje?

Tato studie přispívá k rostoucímu množství důkazů, že cvičení může poskytnout zdravotní přínosy ochranou před poškozením DNA a ochranou funkce telomer.

„Odhalením různých reakcí aortálních oblastí, které zažívají různé vzorce průtoku krve a typy buněk k aerobnímu cvičení,“ vysvětlil Lim v tiskové zprávě, „tato studie poskytne pevný základ pro podrobný a individualizovaný přístup k kardiovaskulárním zdravotním zásahům.“

Vědci již nějakou dobu studují vztah mezi cvičením a telomery. Například studie z roku 2013 ukázala, že běžci ultramarathonu mají delší telomery než účastníci zdravé kontroly.

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