En nylig artikkel publisert i Journal of Physiology utdypet saken for de ungdommelighetsfremmende effektene av trening på aldrende organismer, og bygger på tidligere arbeid utført med laboratoriemus som nærmer seg slutten av deres naturlige levetid som hadde tilgang til et vektet treningshjul.
Den tett detaljerte artikkelen, "En molekylær signatur som definerer treningstilpasning med aldring og in vivo delvis omprogrammering i skjelettmuskulaturen," lister opp hele 16 medforfattere, hvorav seks er tilknyttet U of A. Den tilsvarende forfatteren er Kevin Murach, en assisterende professor ved U of A's avdeling for helse, menneskelig ytelse og rekreasjon, og førsteforfatteren er Ronald G. Jones III, en Ph.D.student ved Murachs Molecular Muscle Mass Regulation Laboratory.
For denne artikkelen sammenlignet forskerne aldrende mus som hadde tilgang til et vektet treningshjul med mus som hadde gjennomgått epigenetisk omprogrammering via uttrykket av Yamanaka-faktorer.
Yamanaka-faktorene er fire proteintranskripsjonsfaktorer (identifisert som Oct3/4, Sox2, Klf4 og c-Myc, ofte forkortet til OKSM) som kan føre høyt spesifiserte celler (som en hudcelle) tilbake til en stamcelle, som er en yngre og mer tilpasningsdyktig stat.Nobelprisen i fysiologi eller medisin ble tildelt Dr. Shinya Yamanaka for denne oppdagelsen i 2012. I riktige doser kan det å indusere Yamanaka-faktorene i hele kroppen hos gnagere forbedre kjennetegnene ved aldring ved å etterligne tilpasningsevnen som er vanlig for mer ungdommelige celler.
Av de fire faktorene induseres Myc ved å trene skjelettmuskulatur.Myc kan tjene som en naturlig indusert omprogrammeringsstimulus i muskler, noe som gjør det til et nyttig sammenligningspunkt mellom celler som har blitt omprogrammert via overekspresjon av Yamanaka-faktorene og celler som har blitt omprogrammert gjennom trening - "omprogrammering" i sistnevnte tilfelle gjenspeiler hvordan en miljøstimulus kan endre tilgjengeligheten og uttrykket av gener.
Forskerne sammenlignet skjelettmuskulaturen til mus som hadde fått lov til å trene sent i livet med skjelettmuskulaturen til mus som overuttrykte OKSM i musklene deres, samt med genmodifiserte mus begrenset til overuttrykk av bare Myc i musklene.
Til slutt bestemte teamet at trening fremmer en molekylær profil i samsvar med epigenetisk delvis programmering.Det vil si: trening kan etterligne aspekter av den molekylære profilen til muskler som har blitt utsatt for Yamanaka-faktorer (og dermed vise molekylære egenskaper til mer ungdommelige celler).Denne gunstige effekten av trening kan delvis tilskrives de spesifikke handlingene til Myc i muskel.
Selv om det ville være lett å anta at vi en dag kan være i stand til å manipulere Myc i muskler for å oppnå effekten av trening, og dermed spare oss for det faktiske harde arbeidet, advarer Murach om at det ville være feil konklusjon å trekke.
For det første ville Myc aldri være i stand til å gjenskape alle nedstrømseffektene trening har i hele kroppen.Det er også årsaken til svulster og kreft, så det er iboende farer ved å manipulere uttrykket.I stedet mener Murach å manipulere Myc best kan brukes som en eksperimentell strategi for å forstå hvordan man kan gjenopprette treningstilpasning til gamle muskler som viser synkende respons.Muligens kan det også være et middel til å overlade treningsresponsen til astronauter i null tyngdekraft eller personer som er begrenset til sengeleie som bare har begrenset treningskapasitet.Myc har mange effekter, både gode og dårlige, så å definere de fordelaktige kan føre til et trygt terapeutisk middel som kan være effektivt for mennesker på veien.
Murach ser på forskningen deres som ytterligere validering av trening som en polypille."Trening er det kraftigste stoffet vi har," sier han, og bør betraktes som en helsefremmende - og potensielt livsforlengende - behandling sammen med medisiner og et sunt kosthold.
Murach og Jones' medforfattere ved U of A inkluderte treningsvitenskapsprofessor Nicholas Greene, samt medvirkende forskere Francielly Morena Da Silva, Seongkyun Lim og Sabin Khadgi.
Innleggstid: Mar-02-2023