Viso kūno molekulinis žemėlapis paaiškina, kodėl mankšta jums tokia naudinga

Pratimai ne tik pagerina raumenų jėgą, gerina širdies sveikatą ir mažina cukraus kiekį kraujyje, bet ir turi daugybę kitų naudos sveikatai. Tačiau kaip reguliarus bėgimas ant bėgimo takelio, važiavimas dviračiu į stačią kalną ar greitas ėjimas pietų metu suteikia tokią svaiginančią naudą sveikatai?

Arčiau atsakymo į šį klausimą esame dėl naujo, plataus tyrimo, kurį atliko Stanfordo medicinos mokykla. Tyrėjai atliko beveik 10 000 matavimų beveik 20 audinių tipų, kad ištirtų aštuonių savaičių ištvermės pratimų poveikį laboratorinėms žiurkėms, išmokytoms bėgioti graužikų dydžio bėgimo takeliais.

Jų išvadose pabrėžiamas dramatiškas pratimų poveikis imuninei sistemai, reakcijai į stresą, energijos gamybai ir medžiagų apykaitai. Jie nustatė reikšmingus ryšius tarp mankštos, molekulių ir genų, kurie, kaip jau žinoma, vaidina svarbų vaidmenį įvairioms žmonių ligoms ir audinių atstatymui.

Tyrimas yra vienas iš straipsnių, kuriuos gegužės 1 d. Paskelbė daugiadisciplinės tyrimų grupės nariai, siekiant padėti suprasti viso kūno ir molekulių lygmeniu, kaip mūsų audiniai ir ląstelės reaguoja į mankštą. p>

„Visi žinome, kad mankšta yra naudinga mums“, – sako patologijos profesorius Stephenas Montgomery, mokslų daktaras. „Tačiau mes mažai žinome apie molekulinius signalus, kurie atsiranda visame kūne, kai žmonės sportuoja, arba kaip jie gali pasikeisti mankštinantis. Mūsų tyrimas yra pirmasis, kuriame nagrinėjami viso kūno molekuliniai pokyčiai – nuo baltymų iki genų, metabolitų, riebalų ir energijos gamybos. Tai plačiausiai iki šiol aprašytas mankštos padarinių profilis ir sukuria svarbų žemėlapį, kaip mankšta keičia kūną.“

Montgomery, kuris taip pat yra genetikos ir biomedicininių duomenų mokslo profesorius, yra vyresnysis straipsnio, paskelbto Nature, autorius.

Koordinuotas pratimų vaizdas

Mokslininkai, dalyvaujantys tyrime ir kitose tuo pačiu metu publikuojamose publikacijose, priklauso nacionalinei grupei, vadinamai Molecular Transducers of Physical Activity Consortium arba MoTrPAC, kurią organizuoja Nacionaliniai sveikatos institutai. Ši iniciatyva buvo pradėta 2015 m., siekiant išsamiai ištirti, kaip mankšta gerina sveikatą ir apsaugo nuo ligų.

Stanfordo medicinos komanda atliko didžiąją dalį sunkių darbų, tyrinėdama aštuonių savaičių ištvermės treniruočių poveikį genų (transkripto), baltymų (proteomų), riebalų (lipidomų), metabolitų (metabolomų) ekspresijai ir modeliui. Cheminių žymių, esančių ant DNR (epigenomo), imuninės sistemos ir kt.

Jie atliko 9 466 daugelio audinių analizes iš žiurkių, kurios buvo išmokytos bėgti vis didesnius atstumus, ir palygino rezultatus su žiurkių, gulinčių narvuose, rezultatais. Ypatingą dėmesį jie skyrė kojų raumenims, širdžiai, kepenims, inkstams ir baltajam riebaliniam audiniui (riebalų rūšiai, kuri kaupiasi augant svoriui); Kiti audiniai, įskaitant plaučius, smegenis ir rudąjį riebalinį audinį (metaboliškai aktyvesnio tipo riebalai, padedantys deginti kalorijas).

Kelių tyrimų ir audinių tipų derinys davė šimtus tūkstančių neepigenetinių pokyčių ir daugiau nei 2 milijonus skirtingų epigenomo pokyčių. Dėl šių rezultatų mokslininkai bus užimti daugelį metų.

Nors šis tyrimas visų pirma buvo skirtas sukurti duomenų bazę būsimai analizei, jau buvo gauta įdomių rezultatų. Pirma, jie pastebėjo, kad 22 genų ekspresija pasikeitė visuose šešiuose audiniuose, į kuriuos jie sutelkė dėmesį.

Daugelis šių genų dalyvavo vadinamuosiuose šilumos šoko keliuose, kurie stabilizuoja baltymų struktūrą, kai ląstelės patiria stresą, įskaitant temperatūros pokyčius, infekciją ar audinių remodeliavimąsi. Kiti genai buvo susiję su keliais, kurie mažina kraujospūdį ir padidina organizmo jautrumą insulinui, kuris mažina cukraus kiekį kraujyje.

Tyrėjai taip pat pažymėjo, kad žiurkių, kurios mankštinosi, keleto genų, susijusių su 2 tipo cukriniu diabetu, širdies ligomis, nutukimu ir inkstų ligomis, ekspresija buvo mažesnė, palyginti su jų sėdinčiomis kolegomis, o tai aiškiai rodo ryšį tarp jų tyrimų ir žmonių sveikatos.

Lyčių skirtumai

Galiausiai jie nustatė, kaip skirtingi žiurkių patinų ir patelių audiniai reagavo į fizinį krūvį, lyčių skirtumų. Po aštuonių savaičių fizinio krūvio žiurkių patinai neteko apie 5 % riebalų, o žiurkių patelės didelio riebalų kiekio neprarado. (Tačiau jos išlaikė pradinį kūno riebalų procentą, o sėdinčios patelės tyrimo metu priaugo dar 4 % kūno riebalų.)

Tačiau didžiausias skirtumas buvo pastebėtas genų ekspresijoje žiurkių antinksčiuose. Po savaitės genų, susijusių su steroidinių hormonų, pvz., adrenalino ir energijos gamyba, gamyba padidėjo žiurkių patinams, bet sumažėjo žiurkių patelių.

Nepaisant šių ankstyvų, viliojančių asociacijų, mokslininkai įspėja, kad mankštos mokslas toli gražu nėra baigtas. Greičiau tai tik pradžia. Tačiau ateitis atrodo daug žadanti.

"Ilgalaikėje perspektyvoje mažai tikėtina, kad rasime vieną stebuklingą intervenciją, kuri atkartotų viską, ką pratimai gali padaryti žmogui", - sakė Montgomery. „Tačiau galime priartėti prie tikslių pratimų idėjos – pritaikytų rekomendacijų, pagrįstų asmens genetika, lytimi, amžiumi ar kitomis sveikatos būkle, kad būtų pasiektas naudingas viso kūno atsakas.