Μια πρόσφατη εργασία που δημοσιεύτηκε στο Journal of Physiology εμβάθυνε την υπόθεση για τις επιδράσεις της άσκησης που προάγουν τη νεανικότητα στους γηρασμένους οργανισμούς, βασιζόμενος σε προηγούμενες εργασίες που έγιναν με ποντίκια εργαστηρίου που πλησίαζαν στο τέλος της φυσικής τους διάρκειας ζωής που είχαν πρόσβαση σε έναν σταθμισμένο τροχό άσκησης.
Το λεπτομερές έγγραφο, «Μια μοριακή υπογραφή που ορίζει την προσαρμογή της άσκησης με τη γήρανση και τον μερικό επαναπρογραμματισμό in vivo στους σκελετικούς μυς», απαριθμεί 16 συν-συγγραφείς, έξι από τους οποίους συνδέονται με το U of A. Ο αντίστοιχος συγγραφέας είναι ο Kevin Murach, επίκουρος καθηγητής στο U of A's Department of Health, Human Performance and Recreation, και ο πρώτος συγγραφέας είναι ο Ronald G. Jones III, Ph.D.φοιτητής στο εργαστήριο ρύθμισης μοριακής μυϊκής μάζας Murach's.
Για αυτό το έγγραφο, οι ερευνητές συνέκριναν ηλικιωμένα ποντίκια που είχαν πρόσβαση σε έναν σταθμισμένο τροχό άσκησης με ποντίκια που είχαν υποβληθεί σε επιγενετικό επαναπρογραμματισμό μέσω της έκφρασης των παραγόντων Yamanaka.
Οι παράγοντες Yamanaka είναι τέσσερις παράγοντες μεταγραφής πρωτεϊνών (που προσδιορίζονται ως Oct3/4, Sox2, Klf4 και c-Myc, που συχνά συντομεύονται σε OKSM) που μπορούν να επαναφέρουν υψηλά καθορισμένα κύτταρα (όπως ένα κύτταρο δέρματος) πίσω σε ένα βλαστοκύτταρο, το οποίο είναι νεότερη και πιο προσαρμοστική κατάσταση.Το Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής απονεμήθηκε στον Δρ. Shinya Yamanaka για αυτήν την ανακάλυψη το 2012. Στις σωστές δόσεις, η πρόκληση των παραγόντων Yamanaka σε όλο το σώμα στα τρωκτικά μπορεί να βελτιώσει τα χαρακτηριστικά της γήρανσης μιμούμενοι την προσαρμοστικότητα που είναι κοινή σε πιο νεανικά άτομα κύτταρα.
Από τους τέσσερις παράγοντες, το Myc προκαλείται από την άσκηση των σκελετικών μυών.Το Myc μπορεί να χρησιμεύσει ως ένα φυσικά επαγόμενο ερέθισμα επαναπρογραμματισμού στους μυς, καθιστώντας το ένα χρήσιμο σημείο σύγκρισης μεταξύ κυττάρων που έχουν επαναπρογραμματιστεί μέσω υπερέκφρασης των παραγόντων Yamanaka και κυττάρων που έχουν επαναπρογραμματιστεί μέσω άσκησης — «επαναπρογραμματισμός» στην τελευταία περίπτωση αντανακλώντας τον τρόπο ένα περιβαλλοντικό ερέθισμα μπορεί να αλλάξει την προσβασιμότητα και την έκφραση των γονιδίων.
Οι ερευνητές συνέκριναν τους σκελετικούς μυς ποντικών που είχαν επιτραπεί να ασκούνται αργά στη ζωή τους με τους σκελετικούς μυς ποντικών που υπερέκφραζαν το OKSM στους μύες τους, καθώς και με γενετικά τροποποιημένα ποντίκια που περιορίζονταν στην υπερέκφραση μόνο του Myc στους μύες τους.
Τελικά, η ομάδα διαπίστωσε ότι η άσκηση προάγει ένα μοριακό προφίλ σύμφωνο με τον επιγενετικό μερικό προγραμματισμό.Δηλαδή: η άσκηση μπορεί να μιμηθεί πτυχές του μοριακού προφίλ των μυών που έχουν εκτεθεί στους παράγοντες Yamanaka (εμφανίζοντας έτσι μοριακά χαρακτηριστικά πιο νεανικών κυττάρων).Αυτή η ευεργετική επίδραση της άσκησης μπορεί εν μέρει να αποδοθεί στις συγκεκριμένες δράσεις του Myc στους μυς.
Αν και θα ήταν εύκολο να υποθέσουμε ότι κάποια μέρα μπορεί να μπορέσουμε να χειριστούμε το Myc στους μυς για να επιτύχουμε τα αποτελέσματα της άσκησης, φείδοντάς μας έτσι την πραγματική σκληρή δουλειά, ο Murach προειδοποιεί ότι αυτό θα ήταν λάθος συμπέρασμα.
Πρώτον, ο Myc δεν θα μπορούσε ποτέ να αναπαράγει όλα τα κατάντη αποτελέσματα που έχει η άσκηση σε όλο το σώμα.Είναι επίσης η αιτία των όγκων και των καρκίνων, επομένως υπάρχουν εγγενείς κίνδυνοι για τον χειρισμό της έκφρασής του.Αντίθετα, ο Murach πιστεύει ότι η χειραγώγηση του Myc θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί καλύτερα ως μια πειραματική στρατηγική για να κατανοήσουμε πώς να αποκαταστήσετε την προσαρμογή της άσκησης σε παλιούς μύες που παρουσιάζουν φθίνουσα ανταπόκριση.Ενδεχομένως θα μπορούσε επίσης να είναι ένα μέσο υπερφόρτισης της απόκρισης άσκησης αστροναυτών σε μηδενική βαρύτητα ή ατόμων περιορισμένων σε ανάπαυση στο κρεβάτι που έχουν μόνο περιορισμένη ικανότητα για άσκηση.Το Myc έχει πολλά αποτελέσματα, τόσο καλά όσο και κακά, επομένως ο καθορισμός των ωφέλιμων θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια ασφαλή θεραπεία που θα μπορούσε να είναι αποτελεσματική για τους ανθρώπους στο δρόμο.
Ο Murach βλέπει την έρευνά τους ως περαιτέρω επικύρωση της άσκησης ως πολυχάπι.«Η άσκηση είναι το πιο ισχυρό φάρμακο που έχουμε», λέει, και θα πρέπει να θεωρείται μια θεραπεία που βελτιώνει την υγεία - και δυνητικά παρατείνει τη ζωή - μαζί με φάρμακα και μια υγιεινή διατροφή.
Οι συγγραφείς των Murach και Jones στο U of A περιλάμβαναν τον καθηγητή επιστήμης της άσκησης Nicholas Greene, καθώς και τους ερευνητές Francielly Morena Da Silva, Seongkyun Lim και Sabin Khadgi.
Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-02-2023