...

Jak aktywność fizyczna pomaga zachować młodość?

Naukowcy ze Stanford University udowodnili, że ćwiczenia fizyczne przyczyniają się do zwiększenia aktywności komórek macierzystych w tkance mięśniowej i ułatwiają regenerację mięśni.

Aktywność fizyczna jest jednym z filarów zdrowego stylu życia. Od dawna wiadomo, że ogranicza ona ryzyko wystąpienia różnorodnych problemów zdrowotnych związanych z wiekiem, takich jak choroby sercowo-naczyniowe, nowotwory czy nawet choroba Alzheimera. Naukowcy starają się zrozumieć, na czym polega mechanizm jej działania.

Specjaliści ze Stanford University postanowili dowiedzieć się, w jaki sposób dobrowolne ćwiczenia fizyczne wpływają na funkcje komórek macierzystych zlokalizowanych w mięśniach myszy. W przeciwieństwie do pluripotencjalnych komórek macierzystych, embrionalnych lub indukowanych, które mogą tworzyć dowolne tkanki ciała, te komórki macierzyste, które zlokalizowane są w poszczególnych tkankach mają ograniczone możliwości. Komórki macierzyste mięśni zlokalizowane są wzdłuż włókien mięśniowych i znajdują się w stanie spoczynku, aż do momentu, w którym są potrzebne do naprawy uszkodzeń.

“Badania przeprowadzone przez nas i przez innych wykazały, że regeneracja tkanek zmniejsza się wraz z wiekiem i że wynika to ze spadkiem funkcji w dorosłych komórkach macierzystych – mówi dr Thomas Rando, współautor badania. – Wielu badaczy szuka sposobu na przywrócenie młodości.”

Naukowcy przyjrzeli się zachowaniu myszy w wieku 20 miesięcy (co odpowiada wiekowi 60-70 lat u ludzi) i 3-4 miesięcy (czyli wiekowi odpowiadającemu 20-30 latom u ludzi). Wszystkie zwierzęta miały zapewniony stały dostęp do kółka do biegania, z którego mogły korzystać do woli. Grupę kontrolną stanowiły myszy, w których klatkach znalazły się nie obracające się koła.

“Zwierzęta ćwiczyły na takich poziomach intensywności, na jakich czuły się najbardziej komfortowo – mówi dr Rando. – Podobnie, jak robią to ludzie dbający o zdrowie. Jest to sytuacja mniej stresująca niż trening oporowy lub intensywne ćwiczenia wytrzymałościowe, które same mogą wpływać na funkcje komórek macierzystych mięśni.”

Młodsze myszy były w stanie w ciągu jednej nocy pokonać na kółku dystans 10 km, a starsze 5 km. Po trzech tygodniach naukowcy porównali zdolność zwierząt do naprawy uszkodzeń mięśni, Zgodnie z oczekiwaniami, u starszych osobników prowadzących “siedzący” tryb życia była ona znacznie słabsza niż u młodszych z tej samej grupy. Jednak starsze myszy, które ćwiczyły wykazywały znacznie większą zdolność do regeneracji mięśni niż te z grupy kontrolnej. Korzyści tej jednak nie odnotowano u młodych zwierząt.

“Wpływ na stare zwierzęta jest bardzo znaczący – mówi dr Rando. – Odkryliśmy, że regularne ćwiczenia przywracają im młodzieńczą zdolność do naprawy tkanek. Ich komórki macierzyste zaczynają wyglądać i zachowywać się jak komórki znacznie młodszych zwierząt.”

Podobne wyniki udało się uzyskać, gdy komórki macierzyste od starszych biegających myszy przeszczepiono młodszym osobnikom. Naukowcy zaobserwowali, że komórki macierzyste pobrane od aktywnych zwierząt przyczyniały się do procesów naprawczych znacznie lepiej niż te, które pobrano od ich rówieśników z grupy kontrolnej. Podobne korzyści obserwowano, gdy podano starym, nie ćwiczącym myszom krew pobraną od ich aktywnych rówieśników. Sugeruje to, że ćwiczenia stymulują produkcję czynników, które krążą we krwi i wzmacniają funkcjonowanie komórek macierzystych u starszych osobników. Wcześniejsze badania wykazały, że taki efekt można uzyskać przez podawanie starszym zwierzętom krwi pobranej od młodszych.

Dalsze prace pozwoliły stwierdzić, że obserwowane przez naukowców “odmłodzenie” komórek macierzystych można uzyskać również poprzez zwiększenie ekspresji jednej z cząsteczek sygnałowych nazywaną cykliną D2. Bierze ona udział w pobudzaniu specyficznych tkankowo komórek macierzystych mięśni w odpowiedzi na uszkodzenie. Odkrycie to sugeruje, że być może w przyszłości wykonalne stanie się sztuczne aktywowanie tego szlaku pozwalające na utrzymanie starzejących się komórek macierzystych mięśni w ich najlepszej kondycji z młodości,

“Gdybyśmy mogli opracować lek naśladujący ten efekt, moglibyśmy doświadczyć korzyści bez konieczności wielomiesięcznych treningów – mówi dr Rando.”
Bibliografia

Brett J.O., Arjona M., Ikeda M., Quarta M., de Morrée A., Egner I.M., Perandini L.A., Ishak H.D., Goshayeshi A., Benjamin D.I., Both P., Rodríguez-Mateo C., Betley M.J., Wyss-Coray T., Rando T.A. Exercise rejuvenates quiescent skeletal muscle stem cells in old mice through restoration of Cyclin D1. Nature Metabolism 2020

Udostępnij:
Facebook
Twitter
LinkedIn

Ostatnie wpisy:

Podziel się opinią!

polecane wpisy:

Dzieci powinny czytać

W młodym wieku zachodzą kluczowe procesy plastyczności neuronalnej, które są istotne dla rozwoju mózgu. Dlatego warto wspierać u dzieci zachowania kształtujące ich rozwój, ponieważ mogą okazać się korzystne w dorosłym życiu. Przykładem takiego zachowania jest czytanie książek, czyli jedna z...

Kondycja wątroby a funkcje poznawcze

Przewlekłe choroby wątroby są coraz to bardziej powszechne w społeczeństwie. W ich przebiegu obserwuje się postępujące zmiany polegające na stopniowym zastępowaniu prawidłowego miąższu wątroby tkanką włóknistą, co prowadzi do zaburzeń struktury i funkcji tego narządu. Coraz więcej doniesień naukowych wskazuje,...

Jak białka pomagają spać

Sen pojawił się na wczesnym etapie ewolucji zwierząt i pełni podobną funkcję u wielu gatunków. Zarówno jego długość, jak i jakość jest ważna dla zachowania zdrowia. Jakość snu określana jest m.in. na podstawie częstotliwości i ilości wybudzeń w ciągu nocy....

Archiwum: