Aktywność fizyczna dobrze wpływa na genom

Badania przeprowadzili naukowcy z Washington State University (WSU). Jak się okazało, systematyczne ćwiczenia mogą wpływać nie tylko na kondycję fizyczną i masę ciała, ale też na cząsteczki, które zmieniają zachowanie genów.

Naukowcy pobrali wymazy z policzków 70 par bliźniąt jednojajowych. Pary te uczestniczyły także w badaniu wysiłkowym. Dane o bliźniakach zbierano kilkakrotnie od roku 2012 do 2019. Do pomiaru aktywności fizycznej uczestników autorzy użyli elektronicznych opasek sportowych. Mierzyli także obwód talii oraz wskaźnik masy ciała. Ponadto bliźniacy odpowiedzieli na pytania ankiety dotyczące ich stylu życia i otoczenia. Wiele par bliźniąt okazało się niezgodnych - różniły się od siebie pod względem aktywności fizycznej, możliwości chodzenia po okolicy i wskaźnika masy ciała. Analiza komórek w wymazach pobranych z policzków niezgodnych bliźniaków ujawniła również różnice epigenetyczne.

Bliźniak z niezgodnej pary o wysokim poziomie aktywności fizycznej, zdefiniowanym jako ponad 150 minut ćwiczeń tygodniowo, miał zmiany epigenetyczne w obszarach zwanych regionami metylacji DNA, które korelowały ze zmniejszonym wskaźnikiem masy ciała i obwodem talii.

Zespół metaboliczny to stan, który może prowadzić do chorób serca, udaru mózgu i cukrzycy typu 2. Bliźnięta, które były bardziej aktywne fizycznie, miały mniej nasilone objawy choroby metabolicznej (obwód talii i wskaźnik masy ciała) oraz markery epigenetyczne związane ze zmniejszonym ryzykiem wystąpienia zespołu metabolicznego. Ponieważ bliźnięta jednojajowe mają te same cechy genetyczne, odkrycie sugeruje, że na choroby metaboliczne duży wpływ ma nie tylko genetyczne dziedzictwo, ale też sposób, w jaki dana osoba wchodzi w interakcje z otoczeniem.

Zmiany epigenetyczne dotyczą regulacji działania genów i nie wpływają na sekwencję DNA (czyli nie zmieniają treści genomu, ale decydują, jakie fragmenty będą odczytywane).

„Odkrycia wskazują na mechanizm molekularny związku między aktywnością fizyczną a chorobami metabolicznymi – powiedział Michael Skinner, biolog z WSU. - Wiadomo, że ćwiczenia fizyczne zmniejszają podatność na otyłość, ale teraz wygląda na to, że dzięki epigenetyce ćwiczenia wpływają na różne typy komórek, z których wiele jest zaangażowanych w choroby metaboliczne”.

Naukowcy już wcześniej zauważyli, że większość bliźniąt jednojajowych z wiekiem zapada na różne choroby, mimo że mają te same geny. Epigenetyka może pomóc wyjaśnić przyczynę tego zjawiska.

„Gdyby genetyka i sekwencja DNA były jedynym motorem biologii, to zasadniczo bliźnięta powinny mieć te same choroby. Ale tak nie jest – zaznaczył Skinner. - Oznacza to więc, że musi istnieć wpływ środowiskowy na bliźnięta, który napędza rozwój choroby”.

Źródło: https://www.nature.com/articles/s41598-022-24642-3 (PAP)

Autor: Paweł Wernicki
pmw/ ekr/