פעילות גופנית עשויה לשנות את ה- DNA שלנו

פעילות גופנית משנה את הצורה והתפקוד של הגנים שלנו, כך עולה ממחקר חדש.

הזן אפיגנטיקה, תהליך שבו פעולת הגנים משתנה, אך לא ה- DNA עצמו.

כולנו יודעים שפעילות גופנית יכולה לגרום לנו להיות בכושר ולהקטין את הסיכון למחלות כמו סוכרת ומחלות לב. אבל איך שההתחלה ועד הסוף, ריצה או רכיבה על אופניים עלולים לתרגם לחיים בריאים יותר, נותרו מביכים.

כעת מחקר חדש מדווח שהתשובה עשויה להיות טמונה, בין השאר, ב- DNA שלנו. פעילות גופנית, מחקר חדש מגלה, משנה את הצורה והתפקוד של הגנים שלנו, תחנה חשובה בדרך לשיפור הבריאות והכושר.

הגנום האנושי הוא מורכב ודינאמי להפליא, כאשר גנים מופעלים או כבים כל הזמן, בהתאם לאותות הביוכימיים שהם מקבלים מהגוף. כאשר מופעלים גנים, הם מבטאים חלבונים המעוררים תגובות פיזיולוגיות במקומות אחרים בגוף.
מדענים יודעים שגנים מסוימים הופכים פעילים או שקטים יותר כתוצאה מפעילות גופנית. אבל הם לא הבינו כיצד הגנים האלה יודעים כיצד להגיב לפעילות גופנית.

הזן אפיגנטיקה, תהליך שבו פעולת הגנים משתנה, אך לא ה- DNA עצמו. שינויים אפיגנטיים מתרחשים בצד החיצוני של הגן, בעיקר באמצעות תהליך הנקרא מתילציה. במתילציה, מקבצים של אטומים, הנקראים קבוצות מתיל, מתחברים לחלק החיצוני של הגן כמו רכיכות מיקרוסקופיות וגורמים לגן פחות או יותר לקבל ולהגיב לאותות ביוכימיים מהגוף.

מדענים יודעים שדפוסי המתילציה משתנים כתגובה לאורח החיים. אכילת דיאטות מסוימות או חשיפה למזהמים, למשל, יכולה לשנות את דפוסי המתילציה על חלק מהגנים ב- DNA שלנו ולהשפיע על אילו חלבונים אותם גנים מבטאים. תלוי באילו גנים מדובר, זה עשוי להשפיע גם על בריאותנו ועל הסיכון למחלות.

הרבה פחות ידוע על פעילות גופנית ומתילציה. כמה מחקרים קטנים מצאו שפעולת פעילות גופנית אחת מובילה לשינויים מיידיים בדפוסי המתילציה של גנים מסוימים בתאי השריר. אך אם אימון גופני קבוע לטווח ארוך משפיע על המתילציה, או על אופן הפעולה שלו, לא היה ברור.

אז למחקר שפורסם החודש באפיגנטיקה, מדענים ממכון קרולינסקה בשטוקהולם גייסו 23 גברים ונשים צעירים ובריאים, הביאו אותם למעבדה לסדרת ביצועים גופניים ובדיקות רפואיות, כולל ביופסיה של השרירים, ואז שאלו אותם להתאמן על חצי מהגוף התחתון שלהם במשך שלושה חודשים.

אחד המכשולים בעבר ללימוד מדויק של שינויים אפיגנטיים היה שכל כך הרבה היבטים בחיינו משפיעים על דפוסי המתילציה שלנו, מה שמקשה על בידוד ההשפעות של פעילות גופנית מאלו של תזונה או התנהגויות אחרות.

מדעני קרולינסקה הפכו את המכשול הזה על ידי התועלת הפשוטה של ​​מתנדביהם לרכוב על רגל אחת בלבד ולהשאיר את השנייה ללא תרגיל. למעשה, כל אדם הפך לקבוצת הביקורת שלו. שתי הרגליים יעברו דפוסי מתילציה בהשפעת כל חייו; אך רק רגל הדוושה תציג שינויים הקשורים לפעילות גופנית.

המתנדבים דוושו ברגל אחת בקצב מתון במשך 45 דקות, ארבע פעמים בשבוע במשך שלושה חודשים. אחר כך חזרו המדענים על ביופסיות השרירים ובדיקות אחרות עם כל מתנדב.

באופן לא מפתיע, הרגל המתורגלת של המתנדבים הייתה חזקה יותר כעת מהשנייה, והראתה שהתרגיל הביא לשיפורים גופניים.
אבל השינויים בתוך ה- DNA של תאי השריר היו מסקרנים יותר. באמצעות ניתוח גנומי מתוחכם, החוקרים קבעו כי יותר מ -5,000 אתרים בגנום תאי השריר מהרגל שהתאמנה הציגו כעת דפוסי מתילציה חדשים. חלקם הראו יותר קבוצות מתיל; כמה פחות. אבל השינויים היו משמעותיים ולא נמצאו ברגל הלא מאומצת.

עץ ירוק עד עם פירות יער אדומים

מעניין שרבים מהשינויים במתילציה היו בחלקים מהגנום המכונים משפרים שיכולים להעצים את ביטוי החלבונים על ידי גנים. וביטוי הגנים גדל או השתנה במידה ניכרת באלפי הגנים של תאי השריר שבדקו החוקרים.

ידוע שרוב הגנים המדוברים ממלאים תפקיד בחילוף החומרים באנרגיה, בתגובת אינסולין ודלקות בתוך השרירים. במילים אחרות, הם משפיעים על האופן בו בריאים ומתאימים לשרירים שלנו - ולגופנו -.

הם לא שונו ברגל הבלתי מאומצת.

התוצאה היא שמדענים מבינים כעת יותר צעד נוסף בתהליכים המורכבים ורב הגוונים שהופכים את הפעילות הגופנית לכל כך טובה עבורנו.
עם זאת, תעלומות רבות עדיין נותרו, אמרה מלנה לינדהולם, סטודנטית לתואר שני במכון קרולינסקה, שהובילה את המחקר. למשל, לא ידוע אם השינויים הגנטיים שהיא ועמיתיה צפו יתעכבו אם מישהו יפסיק להתאמן וכיצד כמויות שונות או סוגים שונים של פעילות גופנית עלולים להשפיע על דפוסי המתילציה ועל ביטוי הגנים. היא ועמיתיה מקווים לבחון את השאלות הללו במחקרים עתידיים.

אבל המסר של מחקר זה הוא חד משמעי. באמצעות אימוני סיבולת - שינוי באורח החיים הנגיש עבור רוב האנשים ואינו עולה הרבה כסף, אמר לינדהולם, אנו יכולים לגרום לשינויים המשפיעים על אופן השימוש בגנים שלנו, ובאמצעות כך לקבל שרירים בריאים ומתפקדים יותר שבסופו של דבר משתפרים איכות החיים שלנו.

המאמר לעיל מיועד למטרות מידע בלבד ואינו מהווה תחליף לייעוץ רפואי מקצועי. פנה תמיד להנחיית הרופא או גורם רפואי מוסמך אחר בכל שאלה שיש לך בנוגע לבריאותך או למצב רפואי.