Άσκηση και Υγεία

Η άσκηση αναζωογονεί τα κύτταρα, παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής

Μια νέα έρευνα παρέχει ένα παράθυρο στο πώς, σε κυτταρικό επίπεδο, η άσκηση μπορεί να βελτιώσει την υγεία των μυών και, τελικά, την ικανότητα άσκησης, η οποία είναι “ο καλύτερος προγνωστικός παράγοντας της θνησιμότητας στον γενικό πληθυσμό“. Μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications περιγράφει πώς η άσκηση βοηθά τον οργανισμό να διατηρήσει τα κύτταρα των μυών υγιή και ισχυρά. Το αν οι μύες είναι υγιείς ή όχι καθορίζει πραγματικά το αν ολόκληρο το σώμα είναι υγιές ή όχι. Και η ικανότητα άσκησης, που καθορίζεται κυρίως από το μέγεθος και τη λειτουργία των μυών, είναι ο καλύτερος προγνωστικός δείκτης της θνησιμότητας στον γενικό πληθυσμό. Σύμφωνα με τη νέα μελέτη, η άσκηση βελτιώνει την υγεία των μυών ανανεώνοντας την κυτταρική τους δύναμη: τα μιτοχόνδρια. Τα μιτοχόνδρια είναι ζωτικής σημασίας για την καλή λειτουργία του σώματός μας, καθώς και για τη συνολική υγεία και μακροζωία μας. Αυτά τα μικροσκοπικά μέρη του κυττάρου μετατρέπουν την τροφή που τρώμε σε ενέργεια. Τα μιτοχόνδρια μετατρέπουν τις πρωτεΐνες, τα λίπη και τα σάκχαρα σε καύσιμα που χρειάζεται το σώμα για να ζήσει. Πώς λοιπόν η άσκηση επηρεάζει τα μιτοχόνδρια στους μύες;

Ποια είναι τα αποτελέσματα της έρευνας σε σχέση με τη μιτοφαγία;

Η άσκηση προάγει τη μιτοφαγία σε ποντίκια; Η απάντηση που δίνει η νέα μελέτη είναι μέσω της “μιτοφαγίας”. Η μιτοφαγία περιγράφει τη διαδικασία με την οποία τα κατεστραμμένα ή ελαττωματικά μιτοχόνδρια επιλέγονται και απομακρύνονται, συνήθως μετά από μια περίοδο στρες. Στην περίπτωση των μυών, η μιτοφαγία συμβάλλει στη διατήρηση των σκελετικών μυών υγιών και ισχυρών. Και για να δείξουν πώς η άσκηση επάγει τη μιτοφαγία, τροποποίησαν γενετικά ποντίκια ώστε να φέρουν ένα γονίδιο που συμβάλλει στην αναφορά των αποτελεσμάτων της σωματικής δραστηριότητας. Το γονίδιο αυτό ονομάζεται pMitoTimer. Κάνει τα μιτοχόνδρια να φθορίζουν, επιτρέποντας στους ερευνητές να μελετήσουν τη μιτοφαγία in vivo, αφού τα ποντίκια επιδόθηκαν σε 90 λεπτά τρέξιμο σε διάδρομο. Τρεις έως δώδεκα ώρες μετά το τρέξιμο, οι ερευνητές παρατήρησαν ότι τα μιτοχόνδρια παρουσίαζαν σημάδια στρες. Μετά από 6 ώρες, είδαν σημάδια μιτοφαγίας. Η επίδραση της άσκησης στα μιτοχόνδρια είναι σαν ένας έλεγχος οχημάτων, σκοπός του οποίου είναι η απομάκρυνση των ελαττωματικών αυτοκινήτων από τους δρόμους. Η αερόβια άσκηση απομακρύνει τα κατεστραμμένα μιτοχόνδρια από στους σκελετικούς μύες. Αν την κάνετε επανειλημμένα, συνεχίζετε να αφαιρείτε τα κατεστραμμένα. Έχετε έναν καλύτερο μυ με καλύτερη ποιότητα μιτοχονδρίων.

Ποια είναι η χημική αντίδραση που εντοπίζεται στη μιτοφαγία;

Οι ερευνητές εντόπισαν επίσης τον μοριακό μηχανισμό πίσω από τη διαδικασία. Η προπόνηση στον διάδρομο φάνηκε να ενεργοποιεί μια κινάση που ονομάζεται AMPK. Μια κινάση είναι ένα ένζυμο που τροποποιεί άλλες πρωτεΐνες μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται φωσφορυλίωση. Σε αυτή τη βιοχημική διαδικασία, φωσφορικές ομάδες προστίθενται στις πρωτεΐνες. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι, σε μια βιοχημική αλυσιδωτή αντίδραση, η AMPK ενεργοποιεί μια άλλη κινάση που ονομάζεται Ulk1. Όταν είναι ενεργοποιημένη, η Ulk1 ενεργοποιεί άλλα συστατικά στο κύτταρο για να εκτελέσει την απομάκρυνση των δυσλειτουργικών μιτοχονδρίων. Είναι ανάλογο με μια κλήση στο 100 όπου ένας γερανοός απομακρύνει τα χαλασμένα αμάξια. Ωστόσο, δεν γνωρίζουμε ακόμη πώς συντονίζονται αυτές οι δραστηριότητες. Για να επιβεβαιώσουν την ανακάλυψή τους – ότι το Ulk1 παίζει κρίσιμο ρόλο στη μιτοφαγία – η ομάδα δημιούργησε ένα μοντέλο ποντικού που στερείται του γονιδίου Ulk1. Τα ποντίκια αυτά υποβλήθηκαν επίσης σε άσκηση σε διάδρομο, αλλά η επακόλουθη μιτοφαγία αναστάλθηκε σημαντικά. Τα ποντίκια που δεν μπορούσαν να κάνουν μιτοφαγία δεν είχαν το όφελος της άσκησης. Παρόλο που, από την άποψη της άσκησης, εξακολουθούσαν να μπορούν να τρέξουν εξίσου μακριά με τα φυσιολογικά ποντίκια, δεν είχαν μεταβολικό όφελος από την προπόνηση. Τα ευρήματα αυτά παρέχουν άμεσες αποδείξεις για την επαγόμενη από την άσκηση μιτοφαγία και καταδεικνύουν τη σημασία της σηματοδότησης Ampk-Ulk1 στους σκελετικούς μύες.


+ 4 πηγές

©2022 WikiHealth All Rights Reserved

Ampk phosphorylation of Ulk1 is required for targeting of mitochondria to lysosomes in exercise-induced mitophagy https://www.nature.com/articles/s41467-017-00520-9

What are Mitochondria https://www.mrc-mbu.cam.ac.uk/what-are-mitochondria

Mitophagy: mechanisms, pathophysiological roles, and analysis https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3630798/

kinase https://www.cancer.gov/publications/dictionaries/cancer-terms/def/kinase?redirect=true