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

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

Διαπίστωσαν ότι η αυξημένη άσκηση συσχετίστηκε με μειωμένη βλάβη του DNA στα κύτταρα που επενδύουν 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 συνεργάτη στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα, οι ερευνητές θα παρουσιάσουν τα ευρήματά τους στο American Physiology Summit - την ετήσια συνάντηση της Αμερικανικής Φυσιολογικής Εταιρείας - στο Long Beach της Καλιφόρνια. Το συνέδριο είναι 4-7 Απριλίου 2024.

Πώς η άσκηση προστατεύει την αγγειακή υγεία καθώς γερνάμε;

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

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

Ευτυχώς, η σωματική άσκηση μπορεί να μειώσει σημαντικά τον κίνδυνο αθηροσκλήρωσης. Ακόμη και η άσκηση στους ηλικιωμένους μπορεί να επιβραδύνει το 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 του DNA.

Βλάβη του DNA και τελομερή: βασικοί παράγοντες στη γήρανση

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

Η βλάβη του 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 της γήρανσης και φαίνεται να παίζει σημαντικό ρόλο στη φθορά των αιμοφόρων αγγείων μας καθώς γερνάμε.

Τα τελομερή είναι «καπάκια» του DNA στα άκρα των χρωμοσωμάτων – τα προστατεύουν από το μπέρδεμα και το τρίψιμο. Για αυτό το λόγο το μήκος των τελομερών είναι δείκτης βιολογικής ηλικίας - το μικρότερο μήκος σχετίζεται με πολλές ασθένειες που σχετίζονται με την ηλικία, συμπεριλαμβανομένων των καρδιαγγειακών παθήσεων .

Τα τελομερή στα κύτταρα που επενδύουν τα αιμοφόρα αγγεία είναι ιδιαίτερα επιρρεπή σε βλάβη από μια δύναμη που ονομάζεται «διάτμηση».

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

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

Ο Malik, ο οποίος έχει δημοσιεύσει εργασίες για το θέμα, μας είπε ότι «οι αλλαγές στη διατμητική τάση 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 του 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
• χαμηλής κίνησης.

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

Συγκεκριμένα, εστίασαν σε δύο τύπους κυττάρων:

• Ενδοθηλιακά κύτταρα που επενδύουν 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 αξιολόγησαν πόσο καλά λειτουργούσαν τα τελομερή τους.

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

Προηγούμενες έρευνες έχουν δείξει επίσης ότι οι λείοι μύες των αγγείων δεν καταστρέφονται 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 της αερόβιας άσκησης είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη βλάβη του DNA και τη δυσλειτουργία των τελομερών». Αυτό σημαίνει ότι τα ζώα που ασκούνταν περισσότερο είχαν τη μικρότερη ζημιά και δυσλειτουργία.

Τι παρέχει αυτή η μελέτη;

Αυτή η μελέτη προσθέτει στον αυξανόμενο όγκο στοιχείων ότι η άσκηση μπορεί να προσφέρει οφέλη για την υγεία προστατεύοντας από τη βλάβη του DNA και προστατεύοντας τη λειτουργία των τελομερών.

«Αποκαλύπτοντας τις διαφορετικές αποκρίσεις των περιοχών της αορτής που αντιμετωπίζουν διαφορετικά μοτίβα ροής αίματος και διαφορετικούς τύπους κυττάρων στην αερόβια άσκηση», εξήγησε ο Lim σε ένα δελτίο τύπου, «αυτή η μελέτη θα προσφέρει 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 μεγαλύτερα τελομερή από τους υγιείς συμμετέχοντες.

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