Как упражненията помагат за предотвратяване на увреждане на ДНК и свързани с възрастта съдови проблеми

Неотдавнашно проучване на животни от изследователи от катедрата по вътрешна медицина в Университета на Юта в Солт Лейк Сити изследва ролята на увреждането на ДНК в кръвоносните съдове и сърдечно-съдовата система за стареене.

Те откриха, че повишеното упражнение е свързано с намалено увреждане на ДНК в клетки, облицоващи кръвоносни съдове. Това може да помогне да се обясни как упражненията дори по-късно в живота могат да намалят риска от атеросклероза.

Водена от д-р Jisook Lim, докторантура в Университета на Юта, изследователите ще представят своите открития на американска среща на върха по физиологияtitle="Американска среща на върха по физиология | Американско физиологично общество">-Годишната среща на Американското физиологично общество-в Лонг Бийч, Калифорния. Конференцията е на 4-7 април 2024 г.

Как упражненията защитават съдовото здраве с напредване на възрастта?

С напредване на възрастта рискът от сърдечно-съдови заболявания и други сърдечно-съдови проблеми се увеличава. Това обикновено се дължи на атеросклероза - натрупването на мастни вещества върху лигавицата на кръвоносните съдове.

Тъй като тези плаки растат, те тесват кръвоносните съдове, увеличавайки риска от сърдечно-съдови събития като сърдечни пристъпи или инсулти.

За щастие, физическото упражнението може значително да намали риска на атеросклероза. Дори упражнението при възрастни хора може да забави образуването на плака и да подобри сърдечно-съдовите резултати.

Въпреки това, разбирането на това как точно упражненията са от полза за сърдечно-съдовото здраве се оказа по-трудно. Ново проучване се фокусира върху един вероятен механизъм: увреждане на ДНК.

ДНК щети и теломери: ключови играчи в стареенето

С напредване на възрастта има бавна загуба на функция в много аспекти на нашата физиология. Част от този спад се дължи на дНК увреждане.

Увреждането на ДНК възниква по много причини и нашите дНК механизми за възстановяване на ДНКtitle="Промени в възстановяването на ДНК по време на стареене - PMC">Стават по-склонни към грешки в по-стара възраст.

Експертите смятат, че увреждането на ДНК играе централна роля в процеса на стареенеtitle="Централната роля на увреждането на ДНК в процеса на стареене - PMC">И изглежда, че играе важна роля в влошаването на нашите кръвоносни съдове с напредване на възрастта.

Теломери са ДНК "капачки" в краищата на хромозомите-те ги предпазват от заплитане и разрушаване. Поради тази причина дължина на теломерите е индикатор за биологична възраст - по-къса дължина е свързан с много заболявания, свързани с възрастта, включително сърдечно-съдови заболяванияtitle="Граници | Дължина на теломерите и рискът от сърдечно-съдови заболявания: Менделско проучване за рандомизация">.

Теломерите в клетки, облицоващи кръвоносните съдове, са особено податливи на увреждане от сила, наречена „стрес на срязване“.

"Колкото по-висока е скоростта на кръвта и по-малкият диаметърът на артерията, толкова по-голямо е напрежението на срязване", обясни Ян Малик, M.D., M.P.H., професор в Общата болница на университета в Прага, Чехия, който не е участвал в това проучване.

Въпреки че телата ни имат системи, за да се справят с този стрес, когато кръвоносните съдове са нарушени кръвният поток е нарушен. Това нарушение увеличава триенето, преживяно от клетките, облицоващи кръвоносните съдове, което увеличава риска от атеросклероза.

Малик, който публикува документи по темата, ни каза, че „промените в стреса на срязване са от решаващо значение за развитието на атеросклерозата“.

Продължаващото проучване на университета в Юта изследва дали упражненията могат да намалят сърдечно-съдовия риск, като минимизират увреждането на ДНК и защитават теломерите.

По-високата физическа активност е свързана с по-малко увреждане на ДНК

Изследователи от Университета на Юта наблюдават 15 мъжки мишки в продължение на 4 седмици в клетка с колело на бягаща пътека. Те ги разделиха на три категории в зависимост от това колко разстояние са изминали всеки ден:

• Swift
• Умерен бегач
• Ниско движение.

В края на изследването учените събраха тъкан от аортата на животните, кръвоносния съд, през който кръвта тече от сърцето. Те изучаваха различни участъци от аортата, които са подложени на различни нива на стрес на срязване.

По-специално, те се фокусираха върху два типа клетки:

• Ендотелни клетки, облицоващи вътрешността на кръвоносните съдове;
• Съдови гладко мускулни клетки, намиращи се в стените на кръвоносните съдове.

След това те оцениха увреждането на ДНК на клетките и оцениха колко добре функционират техните теломери.

Техният анализ показа, че повишената физическа активност е свързана с по-малко увреждане на ДНК и подобрена функция на теломерите в ендотелните клетки, но не и в съдовите клетки на гладката мускулатура.

Предишни изследвания също показаха, че съдовият гладък мускул не е повреден в същата степен като ендотелните клетки, които са изправени пред пълната сила на притока на кръв.

Според резюмето на изследването като цяло „количеството аеробни упражнения е обратно пропорционално на увреждането на ДНК и дисфункцията на теломерите“. Това означава, че животните, които са упражнили най-много, са имали най-малко щети и дисфункция.

Какво предоставя това проучване?

Това проучване добавя към нарастващия брой доказателства, че упражненията могат да осигурят ползи за здравето, като предпазват от увреждане на ДНК и защитават функцията на теломерите.

"Чрез разкриване на различните отговори на аортните региони, изпитващи различни модели на кръвния поток и типове клетки на аеробни упражнения", обясни Лим в съобщение за пресата, "това проучване ще осигури солидна основа за подробен и индивидуализиран подход към сърдечно-съдовите здравни интервенции."

Учените изучават връзката между упражненията и теломерите от известно време. Например, проучване от 2013 г. показа, че бегачите на Ultramarathon имат по-дълги теломери от участниците в здравия контрол.

Други проучвания също са открили връзка между физическата годност и дължината на теломерите.