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

Скорошно проучване върху животни от изследователи от Катедрата по вътрешна медицина към Университета на Юта в Солт Лейк Сити изследва ролята на увреждането на ДНК в кръвоносните съдове и стареещата сърдечно-съдова система.

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

Водени от д-р Jisook Lim, постдокторант в Университета на Юта, изследователите ще представят своите открития на American Physiology Summit - годишната среща на Американското физиологично общество - в Лонг Бийч, Калифорния. Конференцията е 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 - натрупване на мастни вещества върху лигавицата на кръвоносните съдове.

Тъй като тези плаки растат, те стесняват кръвоносните съдове, увеличавайки риска от сърдечно-съдови събития като инфаркти или инсулти.

За щастие физическите упражнения могат значително да намалят риска от атеросклероза. Дори упражненията при възрастни хора могат да забавят образуването на плака и да подобрят сърдечно-съдовите резултати.

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

Увреждане на ДНК 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 увреждане на ДНК .

Увреждането на ДНК възниква по много причини и нашите механизми за възстановяване на ДНК стават по-податливи на грешки в напреднала възраст.

Експертите смятат, че увреждането на ДНК играе централна роля в процеса на стареене и изглежда играе важна роля за влошаването на нашите кръвоносни съдове с напредване на възрастта.

Теломерите са ДНК "шапчици" в краищата на хромозомите - те ги предпазват от заплитане и протриване. Поради тази причина дължината на теломерите е индикатор за биологичната възраст - по-късата дължина се свързва с много заболявания, свързани с възрастта, включително сърдечно-съдови заболявания .

Теломерите в клетките, покриващи кръвоносните съдове, са особено податливи на увреждане от сила, наречена "напрежение на срязване".

„Колкото по-висока е скоростта на кръвта и колкото по-малък е диаметърът на артерията, толкова по-голямо е напрежението на срязване“, обясни Ян Малик, MD, MPH, професор в Университетската многопрофилна болница в Прага, Чехия, който не е участвал в това проучване.

Въпреки че телата ни разполагат със системи, за да се справят с този стрес, когато кръвоносните съдове са нарушени, кръвният поток е нарушен . Това разрушаване увеличава триенето, изпитвано от клетките, покриващи кръвоносните съдове, което увеличава риска от атеросклероза.

Малик, който е публикувал статии по темата, ни каза, че "промените в напрежението на срязване са критични за развитието на атеросклероза."

Текущо проучване на Университета на Юта изследва дали упражненията могат да намалят сърдечно-съдовия риск чрез минимизиране на увреждането на ДНК и защита на теломерите.

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

Изследователи от университета в Юта наблюдаваха 15 мъжки мишки в продължение на 4 седмици в клетка с колело на бягаща пътека. Те ги разделиха на три категории в зависимост от разстоянието, което бягаха всеки ден:

• бърз
• умерен бегач
• нископодвижен.

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

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

• Ендотелни клетки, покриващи вътрешността на кръвоносните съдове;
• Съдови гладкомускулни клетки, открити 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 клетките на гладката мускулатура на съдовете.

Предишни изследвания също показаха, че съдовата гладка мускулатура не се уврежда в същата степен като ендотелните клетки, които са изправени пред пълната сила на кръвния поток.

Според резюметата на изследването, като цяло "количеството аеробни упражнения е обратно пропорционално на увреждането на ДНК и дисфункцията на теломерите." Това означава, че животните, които са се упражнявали най-много, са имали най-малко увреждане 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 разкриването на различните реакции на аортните региони, изпитващи различни модели на кръвен поток и клетъчни типове към аеробни упражнения“, обясни Лим в съобщение за пресата, „това проучване ще осигури солидна основа за подробен и индивидуализиран подход към интервенциите за сърдечно-съдово здраве.“

От известно време учените изследват връзката между упражненията и теломерите. Например, проучване от 2013 г. показа, че бегачите на ултрамаратон имат по-дълги теломери от здравите контролни участници.

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