Ako cvičenie pomáha predchádzať poškodeniu DNA a cievnym problémom súvisiacim s vekom

Nedávna štúdia na zvieratách, ktorú vykonali výskumníci z Katedry interného lekárstva na Univerzite v Utahu v Salt Lake City, skúma úlohu poškodenia DNA v cievach a starnúceho kardiovaskulárneho systému.

Zistili, že zvýšená fyzická aktivita súvisí so zníženým poškodením DNA v bunkách, ktoré vystieľajú cievy. To môže pomôcť vysvetliť, ako môže cvičenie aj v neskoršom veku znížiť riziko aterosklerózy.

Výskumníci pod vedením Jisooka Lima, PhD., postdoktoranda na Univerzite v Utahu, predstavia svoje zistenia na Americkom fyziologickom summite – výročnom stretnutí Americkej fyziologickej spoločnosti – v Long Beach v Kalifornii. Konferencia sa koná od 4. do 7. apríla 2024.

Ako cvičenie chráni zdravie ciev s pribúdajúcim vekom?

S pribúdajúcim vekom sa zvyšuje riziko kardiovaskulárnych ochorení a iných kardiovaskulárnych problémov. Zvyčajne je to spôsobené aterosklerózou – hromadením tukových látok na sliznici ciev.

Ako tieto plaky rastú, zužujú krvné cievy, čím zvyšujú riziko kardiovaskulárnych príhod, ako sú infarkty alebo mŕtvice.

Našťastie, fyzické cvičenie môže výrazne znížiť riziko aterosklerózy. Dokonca aj cvičenie u starších ľudí môže spomaliť tvorbu plakov a zlepšiť kardiovaskulárne výsledky.

Pochopiť, ako presne cvičenie prospieva kardiovaskulárnemu zdraviu, sa však ukázalo ako ťažšie. Nová štúdia sa zameriava na jeden pravdepodobný mechanizmus: poškodenie DNA.

Poškodenie DNA a teloméry: kľúčoví hráči v starnutí

S pribúdajúcim vekom dochádza k pomalej strate funkcií v mnohých aspektoch našej fyziológie. Časť tohto poklesu je spôsobená poškodením DNA.

K poškodeniu DNA dochádza z mnohých dôvodov a naše mechanizmy opravy DNA sa v staršom veku stávajú náchylnejšími na chyby.

Odborníci sa domnievajú, že poškodenie DNA zohráva ústrednú úlohu v procese starnutia a zdá sa, že zohráva dôležitú úlohu pri zhoršovaní stavu našich ciev s pribúdajúcim vekom.

Teloméry sú „čiapky“ DNA na koncoch chromozómov – chránia ich pred zamotaním a strapkaním. Z tohto dôvodu je dĺžka telomér ukazovateľom biologického veku – kratšia dĺžka sa spája s mnohými chorobami súvisiacimi s vekom vrátane kardiovaskulárnych ochorení.

Teloméry v bunkách, ktoré vystieľajú cievy, sú obzvlášť náchylné na poškodenie silou nazývanou „šmykové napätie“.

„Čím vyššia je rýchlosť prúdenia krvi a čím menší je priemer tepny, tým vyššie je šmykové napätie,“ vysvetlil Jan Malik, MD, MPH, profesor na Univerzitnej všeobecnej nemocnici v Prahe v Českej republike, ktorý sa na tejto štúdii nezúčastnil.

Hoci naše telá majú systémy na zvládanie tohto stresu, keď sú cievy narušené, prietok krvi je narušený. Toto narušenie zvyšuje trenie, ktorému čelia bunky vystielajúce cievy, čo zvyšuje riziko aterosklerózy.

Malik, ktorý publikoval články na túto tému, nám povedal, že „zmeny v šmykovom napätí sú rozhodujúce pre rozvoj aterosklerózy“.

Prebiehajúca štúdia Univerzity v Utahu skúmala, či cvičenie môže znížiť kardiovaskulárne riziko minimalizáciou poškodenia DNA a ochranou telomér.

Vyššia fyzická aktivita je spojená s menším poškodením DNA

Výskumníci z Univerzity v Utahu sledovali 15 samcov myší počas 4 týždňov v klietke s bežeckým pásom. Rozdelili ich do troch kategórií podľa toho, akú vzdialenosť denne prebehli:

• Rýchly
• Mierne náročný bežec
• Nízky pohyb.

Na konci štúdie vedci odobrali tkanivo z aorty zvierat, cievy, ktorou prúdi krv zo srdca. Študovali rôzne časti aorty, ktoré sú vystavené rôznym úrovniam šmykového napätia.

Zamerali sa najmä na dva typy buniek:

• Endotelové bunky vystieľajú vnútro krvných ciev;
• Bunky hladkého svalstva ciev nachádzajúce sa v stenách krvných ciev.

Potom vyhodnotili poškodenie DNA buniek a vyhodnotili, ako dobre fungujú ich teloméry.

Ich analýza ukázala, že zvýšená fyzická aktivita bola spojená s menším poškodením DNA a zlepšenou funkciou telomér v endotelových bunkách, ale nie v bunkách hladkého svalstva ciev.

Predchádzajúci výskum tiež ukázal, že hladké svalstvo ciev nie je poškodené v rovnakej miere ako endotelové bunky, ktoré čelia plnej sile prietoku krvi.

Podľa abstraktov štúdie je vo všeobecnosti „množstvo aeróbneho cvičenia nepriamo úmerné poškodeniu DNA a dysfunkcii telomér“. To znamená, že zvieratá, ktoré cvičili najviac, mali najmenšie množstvo poškodenia a dysfunkcie.

Čo táto štúdia poskytuje?

Táto štúdia dopĺňa rastúci počet dôkazov o tom, že cvičenie môže priniesť zdravotné výhody tým, že chráni pred poškodením DNA a chráni funkciu telomér.

„Odhalením rôznych reakcií oblastí aorty, ktoré zažívajú rôzne vzorce prietoku krvi a typy buniek na aeróbne cvičenie,“ vysvetlil Lim v tlačovej správe, „táto štúdia poskytne pevný základ pre podrobný a individualizovaný prístup k intervenciám v oblasti kardiovaskulárneho zdravia.“

Vedci už nejaký čas skúmajú vzťah medzi cvičením a telomérami. Napríklad štúdia z roku 2013 ukázala, že ultramaratónci majú dlhšie teloméry ako zdraví účastníci kontrolnej skupiny.

Iné štúdie tiež zistili súvislosť medzi fyzickou zdatnosťou a dĺžkou telomér.