Kā fiziskās aktivitātes palīdz novērst DNS bojājumus un ar vecumu saistītas asinsvadu problēmas

Nesen veikts pētījums ar dzīvniekiem, ko veica pētnieki no Jūtas Universitātes Iekšķīgo slimību katedras Soltleiksitijā, pēta DNS bojājumu lomu asinsvados un novecojošajā sirds un asinsvadu sistēmā.

Viņi atklāja, ka palielināta fiziskā slodze bija saistīta ar samazinātu DNS bojājumu skaitu asinsvadus izklājošajās šūnās. Tas varētu palīdzēt izskaidrot, kā fiziskās aktivitātes pat vēlākā dzīves posmā var samazināt aterosklerozes risku.

Jūtas Universitātes pēcdotorantūras stipendiāta, doktora Jisūka Lima, vadībā pētnieki prezentēs savus atklājumus Amerikas Fizioloģijas samitā — Amerikas Fizioloģijas biedrības ikgadējā sanāksmē — Longbīčā, Kalifornijā. Konference notiks no 2024. gada 4. līdz 7. aprīlim.

Kā fiziskās aktivitātes aizsargā asinsvadu veselību, mums novecojot?

Novecojot, palielinās sirds un asinsvadu slimību un citu sirds un asinsvadu problēmu risks. Tas parasti ir saistīts ar aterosklerozi – taukaino vielu uzkrāšanos asinsvadu gļotādā.

Šīm plāksnītēm augot, tās sašaurina asinsvadus, palielinot sirds un asinsvadu slimību, piemēram, sirdslēkmes vai insulta, risku.

Par laimi, fiziskās aktivitātes var ievērojami samazināt aterosklerozes risku. Pat fiziskās aktivitātes gados vecākiem cilvēkiem var palēnināt aplikumu veidošanos un uzlabot sirds un asinsvadu slimību iznākumu.

Tomēr ir izrādījies grūtāk izprast, kā tieši fiziskās aktivitātes ietekmē sirds un asinsvadu veselību. Jaunā pētījumā uzmanība pievērsta vienam iespējamam mehānismam: DNS bojājumiem.

DNS bojājumi un telomēras: galvenie novecošanās dalībnieki

Novecojot, daudzi mūsu fizioloģijas aspekti lēnām zaudē funkcijas. Daļēji šis pasliktināšanās ir saistīts ar DNS bojājumiem.

DNS bojājumi rodas daudzu iemeslu dēļ, un mūsu DNS atjaunošanas mehānismi vecumdienās kļūst pakļautāki kļūdām.

Eksperti uzskata, ka DNS bojājumiem ir galvenā loma novecošanās procesā, un šķiet, ka tiem ir svarīga loma mūsu asinsvadu pasliktināšanā, mums novecojot.

Telomēras ir DNS "vāciņi" hromosomu galos — tās pasargā tās no sapīšanās un nodiluma. Šī iemesla dēļ telomēru garums ir bioloģiskā vecuma rādītājs — īsāks garums ir saistīts ar daudzām ar vecumu saistītām slimībām, tostarp sirds un asinsvadu slimībām.

Asinsvadus izklājošo šūnu telomēras ir īpaši uzņēmīgas pret bojājumiem, ko rada spēks, ko sauc par "bīdes spriegumu".

"Jo lielāks ir asins plūsmas ātrums un mazāks ir artērijas diametrs, jo lielāks ir bīdes spriegums," skaidroja Jans Maliks, MD, MPH, profesors Universitātes Vispārējā slimnīcā Prāgā, Čehijas Republikā, kurš šajā pētījumā nepiedalījās.

Lai gan mūsu ķermeņiem ir sistēmas, kas spēj tikt galā ar šo stresu, asinsvadu darbības traucējumu gadījumā tiek traucēta asins plūsma. Šie traucējumi palielina berzi, ar kuru saskaras asinsvadus izklājošās šūnas, kas savukārt palielina aterosklerozes risku.

Maliks, kurš ir publicējis rakstus par šo tēmu, mums pastāstīja, ka "bīdes sprieguma izmaiņas ir kritiski svarīgas aterosklerozes attīstībai".

Jūtas Universitātes pētījumā tika pārbaudīts, vai fiziskās aktivitātes var samazināt sirds un asinsvadu slimību risku, samazinot DNS bojājumus un aizsargājot telomēras.

Augstāka fiziskā aktivitāte ir saistīta ar mazākiem DNS bojājumiem

Jūtas Universitātes pētnieki 4 nedēļas novēroja 15 peļu tēviņus būrī ar skrejceliņa riteni. Viņi tos iedalīja trīs kategorijās atkarībā no tā, cik lielu attālumu tie katru dienu noskrēja:

• Swift
• Vidēja skrējēja
• Zema kustība.

Pētījuma beigās zinātnieki savāca audus no dzīvnieku aortas, asinsvada, pa kuru asinis plūst no sirds. Viņi pētīja dažādas aortas daļas, kas pakļautas dažādiem bīdes sprieguma līmeņiem.

Jo īpaši viņi koncentrējās uz diviem šūnu tipiem:

• Endotēlija šūnas, kas izklāj asinsvadu iekšpusi;
• Asinsvadu gludās muskulatūras šūnas, kas atrodamas asinsvadu sieniņās.

Pēc tam viņi novērtēja šūnu DNS bojājumus un izvērtēja, cik labi funkcionēja to telomēras.

Viņu analīze parādīja, ka palielināta fiziskā aktivitāte bija saistīta ar mazākiem DNS bojājumiem un uzlabotu telomēru funkciju endotēlija šūnās, bet ne asinsvadu gludo muskuļu šūnās.

Iepriekšējie pētījumi arī parādīja, ka asinsvadu gludie muskuļi nav bojāti tādā pašā mērā kā endotēlija šūnas, kas saskaras ar pilnu asins plūsmas spēku.

Saskaņā ar pētījuma kopsavilkumiem, kopumā "aerobikas vingrinājumu apjoms ir apgriezti proporcionāls DNS bojājumiem un telomēru disfunkcijai." Tas nozīmē, ka dzīvniekiem, kas vingroja visvairāk, bija vismazāk bojājumu un disfunkcijas.

Ko sniedz šis pētījums?

Šis pētījums papildina pieaugošo pierādījumu klāstu, ka fiziskās aktivitātes var sniegt labumu veselībai, aizsargājot pret DNS bojājumiem un aizsargājot telomēru funkciju.

"Atklājot aortas reģionu, kuros ir atšķirīgi asins plūsmas modeļi un šūnu tipi, atšķirīgās reakcijas uz aerobikas vingrinājumiem," Lims paskaidroja preses relīzē, "šis pētījums nodrošinās stabilu pamatu detalizētai un individuālai pieejai sirds un asinsvadu veselības intervencēm."

Zinātnieki jau kādu laiku pēta saistību starp fiziskām aktivitātēm un telomērām. Piemēram, 2013. gada pētījumā tika atklāts, ka ultramaratonistu skrējējiem ir garākas telomēras nekā veseliem kontroles grupas dalībniekiem.

Arī citos pētījumos ir atklāta saikne starp fizisko sagatavotību un telomēru garumu.