Открытие: физические упражнения улучшают здоровье путем изменений в ДНК человека
Шесть недель физических упражнений молодых мужчин привели к изменениям в эпигенетической информации клеток скелетных мышц. Эти изменения произошли в областях генома, которые были связаны с болезнями.
Ученые говорят, что их исследование впервые показывает, что физические упражнения перестраивают ДНК в скелетных мышцах так, что вырабатываются новые сигналы для поддержания здоровья организма.
Хотя широко известно, что регулярные физические упражнения снижают риск практически всех хронических заболеваний, механизмы их действия до конца не изучены.
Теперь ученые из Копенгагенского университета обнаружили, что благотворное воздействие физических упражнений может частично быть результатом изменений в структуре нашей ДНК. Эти изменения называются "эпигенетическими".
ДНК-это молекулярная инструкция, содержащаяся во всех наших клетках. Некоторые участки нашей ДНК являются генами, которые являются инструкциями для построения белков - строительных блоков организма.
Другие участки называются энхансерами, которые регулируют, какие гены включаются или выключаются, когда и в какой ткани. Ученые впервые обнаружили, что физические упражнения перестраивают энхансеры в тех областях нашей ДНК, которые связаны с риском развития заболеваний.
"Наши результаты раскрывают механизм полезного воздействия физических упражнений. Связывая каждый энхансер с геном, мы указываем направление работы организма по подавлению болезней", - говорит профессор Ромен Баррес.
Команда ученых выдвинула гипотезу, что тренировки на выносливость активируют активность генов-усилителей в скелетных мышцах. Они набирали здоровых молодых людей и проводили с ними шестинедельную программу упражнений на выносливость. Ученые собрали биопсию мышц бедра до и после тренировки. Затем их исследовали на предмет изменения в эпигенетической сигнатуре ДНК после тренировки.
Ученые обнаружили, что после завершения программы тренировки на выносливость структура многих усилителей в скелетных мышцах молодых людей была изменена. Подключив энхансеры к генетическим базам данных, они обнаружили, что многие из регулируемых энхансеров уже идентифицированы как "горячие точки", связаные с человеческими болезнями. Таким образом, после тренировок произошли изменения на генном уровне, направленные на уничтожение болезней в организме.
Но, и это еще не всё.
Ученые доказали, что физические упражнения приносят пользу органам, далеким от мышц, таким как мозг.
Они считают, что эти воздействие на мозг вызывается сигналами, выпущенными мышцами в кровоток. В частности, было обнаружено, что физические упражнения запускают активность энхансеров в скелетных мышцах, которые связаны с когнитивными способностями. Это означает, что при постоянных или относительно регулярных упражнениях можно сказать: "прощайте, Альцгеймер и Паркинсон. Я не хочу с вами встречаться".
В целом это открытие позволяет лучше понимать какие тренировки или физические упражнения особенно активируют работу мозга.
Таким образом ученые достоверно подтвердили функциональную связь между эпигенетической перестройкой организма после физических нагрузок и снижением риска заболеваний у людей.