Un recente articolo pubblicato sul Journal of Physiology ha approfondito la questione degli effetti dell’esercizio fisico sugli organismi che invecchiano, basandosi sul lavoro precedente svolto con topi di laboratorio prossimi alla fine della loro vita naturale che avevano accesso a una ruota per esercizi ponderata.
L'articolo densamente dettagliato, "Una firma molecolare che definisce l'adattamento dell'esercizio con l'invecchiamento e la riprogrammazione parziale in vivo nel muscolo scheletrico", elenca ben 16 coautori, sei dei quali sono affiliati alla U of A. L'autore corrispondente è Kevin Murach, un assistente professore presso il Dipartimento di salute, prestazioni umane e attività ricreative della U of A, e il primo autore è Ronald G. Jones III, un Ph.D.studente del Laboratorio di Regolazione della Massa Muscolare Molecolare di Murach.
Per questo articolo, i ricercatori hanno confrontato topi anziani che avevano accesso a una ruota per esercizi ponderata con topi che erano stati sottoposti a riprogrammazione epigenetica tramite l’espressione dei fattori Yamanaka.
I fattori Yamanaka sono quattro fattori di trascrizione proteica (identificati come Oct3/4, Sox2, Klf4 e c-Myc, spesso abbreviato in OKSM) che possono riconvertire cellule altamente specificate (come una cellula della pelle) in una cellula staminale, che è una cellula staminale. Stato più giovane e più adattabile.Il Premio Nobel per la Fisiologia e la Medicina è stato assegnato al Dr. Shinya Yamanaka per questa scoperta nel 2012. Nei dosaggi corretti, l'induzione dei fattori Yamanaka in tutto il corpo dei roditori può migliorare i segni distintivi dell'invecchiamento imitando l'adattabilità comune ai soggetti più giovani. cellule.
Dei quattro fattori, Myc è indotto dall’esercizio del muscolo scheletrico.Myc può servire come stimolo di riprogrammazione indotto naturalmente nel muscolo, rendendolo un utile punto di confronto tra le cellule che sono state riprogrammate tramite la sovraespressione dei fattori Yamanaka e le cellule che sono state riprogrammate attraverso l'esercizio - la "riprogrammazione" in quest'ultimo caso riflette come uno stimolo ambientale può alterare l'accessibilità e l'espressione dei geni.
I ricercatori hanno confrontato il muscolo scheletrico di topi a cui era stato permesso di fare esercizio in età avanzata con il muscolo scheletrico di topi che sovraesprimevano OKSM nei loro muscoli, nonché con topi geneticamente modificati limitati alla sovraespressione del solo Myc nei loro muscoli.
Alla fine, il team ha stabilito che l’esercizio promuove un profilo molecolare coerente con la programmazione parziale epigenetica.Vale a dire: l'esercizio può imitare aspetti del profilo molecolare dei muscoli che sono stati esposti ai fattori Yamanaka (mostrando così le caratteristiche molecolari delle cellule più giovani).Questo effetto benefico dell'esercizio può essere in parte attribuito alle azioni specifiche di Myc nei muscoli.
Anche se sarebbe facile ipotizzare che un giorno potremmo essere in grado di manipolare Myc nei muscoli per ottenere gli effetti dell’esercizio, risparmiandoci così il duro lavoro, Murach avverte che sarebbe la conclusione sbagliata da trarre.
Innanzitutto, Myc non sarebbe mai in grado di replicare tutti gli effetti a valle che l’esercizio fisico ha su tutto il corpo.È anche la causa di tumori e cancri, quindi ci sono pericoli intrinseci nel manipolare la sua espressione.Murach ritiene invece che la manipolazione di Myc potrebbe essere meglio impiegata come strategia sperimentale per capire come ripristinare l’adattamento all’esercizio nei vecchi muscoli che mostrano una reattività in declino.Forse potrebbe anche essere un mezzo per potenziare la risposta all’esercizio degli astronauti a gravità zero o delle persone costrette a riposo a letto che hanno solo una capacità limitata di esercizio.Myc ha molti effetti, sia buoni che cattivi, quindi definire quelli benefici potrebbe portare a una terapia sicura che potrebbe essere efficace per gli esseri umani in futuro.
Murach vede la loro ricerca come un'ulteriore conferma dell'esercizio fisico come polipillola.“L’esercizio fisico è il farmaco più potente che abbiamo”, dice, e dovrebbe essere considerato un trattamento che migliora la salute – e potenzialmente allunga la vita – insieme ai farmaci e a una dieta sana.
I coautori di Murach e Jones presso la U of A includevano il professore di scienze motorie Nicholas Greene, nonché i ricercatori collaboratori Francielly Morena Da Silva, Seongkyun Lim e Sabin Khadgi.
Orario di pubblicazione: 02-marzo-2023