Πώς η άσκηση συμβάλλει στην πρόληψη της βλάβης του DNA και των αγγειακών προβλημάτων που σχετίζονται με την ηλικία

Μια πρόσφατη μελέτη σε ζώα από ερευνητές του Τμήματος Εσωτερικής Παθολογίας του Πανεπιστημίου της Γιούτα στο Σολτ Λέικ Σίτι διερευνά τον ρόλο της βλάβης του DNA στα αιμοφόρα αγγεία και στη γήρανση του καρδιαγγειακού συστήματος.

Διαπίστωσαν ότι η αυξημένη άσκηση συσχετίστηκε με μειωμένη βλάβη στο DNA στα κύτταρα που καλύπτουν τα αιμοφόρα αγγεία. Αυτό μπορεί να εξηγήσει πώς η άσκηση ακόμη και αργότερα στη ζωή μπορεί να μειώσει τον κίνδυνο αθηροσκλήρωσης.

Με επικεφαλής τον Jisook Lim, PhD, μεταδιδακτορικό ερευνητή στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα, οι ερευνητές θα παρουσιάσουν τα ευρήματά τους στο American Physiology Summit - την ετήσια συνάντηση της Αμερικανικής Φυσιολογικής Εταιρείας - στο Λονγκ Μπιτς της Καλιφόρνια. Το συνέδριο θα πραγματοποιηθεί από τις 4 έως τις 7 Απριλίου 2024.

Πώς προστατεύει η άσκηση την αγγειακή υγεία καθώς μεγαλώνουμε;

Καθώς μεγαλώνουμε, ο κίνδυνος καρδιαγγειακών παθήσεων και άλλων καρδιαγγειακών προβλημάτων αυξάνεται. Αυτό συνήθως οφείλεται στην αθηροσκλήρωση - τη συσσώρευση λιπαρών ουσιών στον βλεννογόνο των αιμοφόρων αγγείων.

Καθώς αυτές οι πλάκες μεγαλώνουν, στενεύουν τα αιμοφόρα αγγεία, αυξάνοντας τον κίνδυνο καρδιαγγειακών επεισοδίων όπως καρδιακές προσβολές ή εγκεφαλικά επεισόδια.

Ευτυχώς, η σωματική άσκηση μπορεί να μειώσει σημαντικά τον κίνδυνο αθηροσκλήρωσης. Ακόμη και η άσκηση στους ηλικιωμένους μπορεί να επιβραδύνει τον σχηματισμό πλάκας και να βελτιώσει τα καρδιαγγειακά αποτελέσματα.

Ωστόσο, η κατανόηση του πώς ακριβώς η άσκηση ωφελεί την καρδιαγγειακή υγεία έχει αποδειχθεί πιο δύσκολη. Μια νέα μελέτη εστιάζει σε έναν πιθανό μηχανισμό: τη βλάβη στο DNA.

Βλάβη στο DNA και τελομερή: βασικοί παράγοντες στη γήρανση

Καθώς μεγαλώνουμε, υπάρχει μια αργή απώλεια λειτουργίας σε πολλές πτυχές της φυσιολογίας μας. Μέρος αυτής της μείωσης οφείλεται σε βλάβη του DNA.

Η βλάβη στο DNA συμβαίνει για πολλούς λόγους και οι μηχανισμοί επιδιόρθωσης του DNA μας γίνονται πιο επιρρεπείς σε σφάλματα σε μεγαλύτερη ηλικία.

Οι ειδικοί πιστεύουν ότι η βλάβη του DNA παίζει κεντρικό ρόλο στη διαδικασία γήρανσης και φαίνεται να παίζει σημαντικό ρόλο στην επιδείνωση των αιμοφόρων αγγείων μας καθώς μεγαλώνουμε.

Τα τελομερή είναι «καλύμματα» του DNA στα άκρα των χρωμοσωμάτων - τα προστατεύουν από το μπλέξιμο και το ξέφτισμα. Για αυτόν τον λόγο, το μήκος των τελομερών αποτελεί δείκτη βιολογικής ηλικίας - το μικρότερο μήκος σχετίζεται με πολλές ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία, συμπεριλαμβανομένων των καρδιαγγειακών παθήσεων.

Τα τελομερή στα κύτταρα που καλύπτουν τα αιμοφόρα αγγεία είναι ιδιαίτερα ευάλωτα σε βλάβες από μια δύναμη που ονομάζεται «διατμητική τάση».

«Όσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα του αίματος και όσο μικρότερη είναι η διάμετρος της αρτηρίας, τόσο υψηλότερη είναι η διατμητική τάση», εξήγησε ο Jan Malik, MD, MPH, καθηγητής στο Πανεπιστημιακό Γενικό Νοσοκομείο στην Πράγα της Τσεχικής Δημοκρατίας, ο οποίος δεν συμμετείχε σε αυτή τη μελέτη.

Παρόλο που το σώμα μας διαθέτει συστήματα για να αντιμετωπίσει αυτό το στρες, όταν τα αιμοφόρα αγγεία διαταράσσονται, η ροή του αίματος διαταράσσεται. Αυτή η διαταραχή αυξάνει την τριβή που βιώνουν τα κύτταρα που καλύπτουν τα αιμοφόρα αγγεία, γεγονός που αυξάνει τον κίνδυνο αθηροσκλήρωσης.

Ο Μάλικ, ο οποίος έχει δημοσιεύσει εργασίες σχετικά με το θέμα, μας είπε ότι «οι αλλαγές στην τάση διάτμησης είναι κρίσιμες για την ανάπτυξη της αθηροσκλήρωσης».

Μια συνεχιζόμενη μελέτη του Πανεπιστημίου της Γιούτα εξέτασε εάν η άσκηση μπορεί να μειώσει τον καρδιαγγειακό κίνδυνο ελαχιστοποιώντας τη βλάβη στο DNA και προστατεύοντας τα τελομερή.

Η υψηλότερη σωματική δραστηριότητα σχετίζεται με λιγότερες βλάβες στο DNA

Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα παρακολούθησαν 15 αρσενικά ποντίκια για 4 εβδομάδες σε ένα κλουβί με τροχό διαδρόμου. Τα χώρισαν σε τρεις κατηγορίες ανάλογα με την απόσταση που έτρεχαν κάθε μέρα:

• Ταχύς
• Μέτριος δρομέας
• Χαμηλή κίνηση.

Στο τέλος της μελέτης, οι επιστήμονες συνέλεξαν ιστό από την αορτή των ζώων, το αιμοφόρο αγγείο μέσω του οποίου ρέει το αίμα από την καρδιά. Μελέτησαν διαφορετικά τμήματα της αορτής που υπόκεινται σε διαφορετικά επίπεδα διατμητικής τάσης.

Συγκεκριμένα, επικεντρώθηκαν σε δύο τύπους κυττάρων:

• Ενδοθηλιακά κύτταρα που καλύπτουν το εσωτερικό των αιμοφόρων αγγείων.
• Αγγειακά λεία μυϊκά κύτταρα που βρίσκονται στα τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων.

Στη συνέχεια, αξιολόγησαν τη βλάβη στο DNA των κυττάρων και πόσο καλά λειτουργούσαν τα τελομερή τους.

Η ανάλυσή τους έδειξε ότι η αυξημένη σωματική δραστηριότητα συσχετίστηκε με λιγότερη βλάβη στο DNA και βελτιωμένη λειτουργία των τελομερών στα ενδοθηλιακά κύτταρα, αλλά όχι στα λεία μυϊκά κύτταρα των αγγείων.

Προηγούμενη έρευνα έχει επίσης δείξει ότι ο αγγειακός λείος μυς δεν υφίσταται βλάβη στον ίδιο βαθμό με τα ενδοθηλιακά κύτταρα, τα οποία αντιμετωπίζουν την πλήρη δύναμη της ροής του αίματος.

Σύμφωνα με τις περιλήψεις της μελέτης, γενικά, «η ποσότητα αερόβιας άσκησης είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη βλάβη στο DNA και τη δυσλειτουργία των τελομερών». Αυτό σημαίνει ότι τα ζώα που ασκούνταν περισσότερο είχαν τη λιγότερη βλάβη και δυσλειτουργία.

Τι προσφέρει αυτή η μελέτη;

Αυτή η μελέτη προσθέτει στο αυξανόμενο σύνολο στοιχείων που αποδεικνύουν ότι η άσκηση μπορεί να προσφέρει οφέλη για την υγεία προστατεύοντας από βλάβες στο DNA και προστατεύοντας τη λειτουργία των τελομερών.

«Αποκαλύπτοντας τις διαφορετικές αντιδράσεις των αορτικών περιοχών που βιώνουν διαφορετικά πρότυπα ροής αίματος και τύπους κυττάρων στην αερόβια άσκηση», εξήγησε ο Lim σε δελτίο τύπου, «αυτή η μελέτη θα παράσχει μια σταθερή βάση για μια λεπτομερή και εξατομικευμένη προσέγγιση στις παρεμβάσεις καρδιαγγειακής υγείας».

Οι επιστήμονες μελετούν τη σχέση μεταξύ άσκησης και τελομερών εδώ και αρκετό καιρό. Για παράδειγμα, μια μελέτη του 2013 έδειξε ότι οι δρομείς υπερμαραθωνίου έχουν μακρύτερα τελομερή από τους υγιείς συμμετέχοντες στην ομάδα ελέγχου.

Άλλες μελέτες έχουν επίσης βρει μια σύνδεση μεταξύ της φυσικής κατάστασης και του μήκους των τελομερών.