Neue Forschungsergebnisse unterstreichen die Argumente für Bewegung, die die Jugendlichkeit fördert

Ein kürzlich im Journal of Physiology veröffentlichter Artikel vertiefte die Argumente für die verjüngungsfördernde Wirkung von Bewegung auf alternde Organismen und baute auf früheren Arbeiten mit Labormäusen auf, die sich dem Ende ihrer natürlichen Lebensspanne näherten und Zugang zu einem gewichteten Trainingsrad hatten.

Der ausführliche Artikel „Eine molekulare Signatur, die die Anpassung an körperliche Betätigung mit dem Alter und die teilweise Neuprogrammierung von Skelettmuskeln in vivo definiert“ listet sage und schreibe 16 Co-Autoren auf, von denen sechs mit der U of A. verbunden sind. Der korrespondierende Autor ist Kevin Murach, ein Assistenzprofessor am Department of Health, Human Performance and Recreation der U of A, und der Erstautor ist Ronald G. Jones III, ein Ph.D.Student im Molecular Muscle Mass Regulation Laboratory von Murach.

Für diese Arbeit verglichen die Forscher alternde Mäuse, die Zugang zu einem Heimtrainer mit Gewichten hatten, mit Mäusen, die durch die Expression von Yamanaka-Faktoren eine epigenetische Neuprogrammierung erfahren hatten.

Bei den Yamanaka-Faktoren handelt es sich um vier Proteintranskriptionsfaktoren (identifiziert als Oct3/4, Sox2, Klf4 und c-Myc, oft mit OKSM abgekürzt), die hochspezialisierte Zellen (z. B. eine Hautzelle) in eine Stammzelle zurückverwandeln können jüngerer und anpassungsfähigerer Zustand.Der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin wurde für diese Entdeckung im Jahr 2012 an Dr. Shinya Yamanaka verliehen. In der richtigen Dosierung kann die Induktion der Yamanaka-Faktoren im gesamten Körper von Nagetieren die Zeichen des Alterns lindern, indem die Anpassungsfähigkeit nachgeahmt wird, die jüngeren Menschen gemeinsam ist Zellen.

Von den vier Faktoren wird Myc durch das Training der Skelettmuskulatur induziert.Myc kann als natürlich induzierter Reprogrammierungsstimulus im Muskel dienen, was es zu einem nützlichen Vergleichspunkt zwischen Zellen macht, die durch Überexpression der Yamanaka-Faktoren umprogrammiert wurden, und Zellen, die durch körperliche Betätigung umprogrammiert wurden – „Neuprogrammierung“ im letzteren Fall spiegelt wider, wie Ein Umweltreiz kann die Zugänglichkeit und Expression von Genen verändern.

Die Forscher verglichen die Skelettmuskulatur von Mäusen, die erst spät im Leben Sport treiben durften, mit der Skelettmuskulatur von Mäusen, die OKSM in ihren Muskeln überexprimierten, sowie mit genetisch veränderten Mäusen, die nur Myc in ihren Muskeln überexprimierten.

Letztendlich stellte das Team fest, dass Bewegung ein molekulares Profil fördert, das mit der epigenetischen Teilprogrammierung übereinstimmt.Das heißt: Sport kann Aspekte des molekularen Profils von Muskeln nachahmen, die Yamanaka-Faktoren ausgesetzt waren (und so molekulare Eigenschaften jüngerer Zellen aufweisen).Diese wohltuende Wirkung des Trainings kann teilweise auf die spezifischen Wirkungen von Myc im Muskel zurückgeführt werden.

Während es leicht wäre, die Hypothese aufzustellen, dass wir eines Tages in der Lage sein könnten, Myc in den Muskeln zu manipulieren, um die Wirkung von Training zu erzielen und uns so die tatsächliche harte Arbeit zu ersparen, warnt Murach, dass dies die falsche Schlussfolgerung wäre.

Erstens wäre Myc niemals in der Lage, alle nachgelagerten Auswirkungen des Trainings auf den gesamten Körper zu reproduzieren.Es ist auch die Ursache von Tumoren und Krebserkrankungen, daher birgt die Manipulation seiner Expression Gefahren.Stattdessen glaubt Murach, dass die Manipulation von Myc am besten als experimentelle Strategie eingesetzt werden könnte, um zu verstehen, wie die Trainingsanpassung alter Muskeln mit nachlassender Reaktionsfähigkeit wiederhergestellt werden kann.Möglicherweise könnte es auch ein Mittel sein, die Trainingsreaktion von Astronauten in der Schwerelosigkeit oder von Menschen, die an Bettruhe gebunden sind und nur über eine begrenzte Fähigkeit zur körperlichen Betätigung verfügen, zu steigern.Myc hat viele Wirkungen, sowohl gute als auch schlechte, daher könnte die Definition der vorteilhaften Wirkungen zu einem sicheren Therapeutikum führen, das später für den Menschen wirksam sein könnte.

Murach sieht ihre Forschung als weitere Bestätigung dafür, dass Bewegung eine Polypille ist.„Sport ist das stärkste Medikament, das wir haben“, sagt er, und sollte zusammen mit Medikamenten und einer gesunden Ernährung als gesundheitsfördernde – und möglicherweise lebensverlängernde – Behandlung betrachtet werden.

Zu den Co-Autoren von Murach und Jones an der U of A gehörten der Sportwissenschaftsprofessor Nicholas Greene sowie die mitwirkenden Forscher Francielly Morena Da Silva, Seongkyun Lim und Sabin Khadgi.