Νέα μελέτη εξηγεί πώς η άσκηση βοηθά τους μύες να «αντιστέκονται» στη γήρανση

Η σωματική άσκηση θεωρείται εδώ και χρόνια ένα από τα πιο ισχυρά «όπλα» για τη διατήρηση της μυϊκής δύναμης και της καλής φυσικής κατάστασης όσο περνούν τα χρόνια. Μια νέα επιστημονική μελέτη έρχεται τώρα να αποκαλύψει με μεγαλύτερη ακρίβεια τι συμβαίνει σε μοριακό επίπεδο, δείχνοντας ότι η φυσική δραστηριότητα μπορεί να επανενεργοποιήσει μηχανισμούς επιδιόρθωσης των μυών που εξασθενούν με την ηλικία.

Η έρευνα πραγματοποιήθηκε από επιστήμονες της Ιατρικής Σχολής Duke-NUS στη Σιγκαπούρη, σε συνεργασία με το Singapore General Hospital και το Πανεπιστήμιο του Κάρντιφ, και δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Γιατί η μυϊκή υγεία είναι κρίσιμη όσο μεγαλώνουμε

Οι μύες δεν εξυπηρετούν μόνο την κίνηση του σώματος. Συμμετέχουν σε σημαντικές λειτουργίες, όπως ο μεταβολισμός, η ρύθμιση των επιπέδων σακχάρου στο αίμα και η συνολική υγεία του οργανισμού.

Ωστόσο, από τη μέση ηλικία και μετά αρχίζει σταδιακά η μείωση της μυϊκής μάζας και της δύναμης. Η εξέλιξη αυτή συνδέεται με αυξημένο κίνδυνο πτώσεων και καταγμάτων, ενώ μπορεί να δυσκολέψει την ανάρρωση μετά από τραυματισμούς ή ασθένειες.

Παράλληλα, η γήρανση του πληθυσμού καθιστά τη διατήρηση της μυϊκής υγείας ζήτημα ευρύτερης κοινωνικής σημασίας, καθώς επηρεάζει άμεσα την αυτονομία των ηλικιωμένων και τις ανάγκες φροντίδας τους.

Τι συμβαίνει μέσα στα μυϊκά κύτταρα

Στο επίκεντρο της έρευνας βρέθηκε το μονοπάτι σηματοδότησης mTORC1, ένας βασικός μηχανισμός που ρυθμίζει την παραγωγή πρωτεϊνών και τη συντήρηση των μυών.

Καθώς περνούν τα χρόνια, το συγκεκριμένο σύστημα γίνεται υπερδραστήριο. Ως αποτέλεσμα, τα μυϊκά κύτταρα συνεχίζουν να παράγουν νέες πρωτεΐνες, αλλά δυσκολεύονται όλο και περισσότερο να απομακρύνουν τις φθαρμένες και κατεστραμμένες.

Η ανισορροπία αυτή οδηγεί στη συσσώρευση πρωτεϊνικών «αποβλήτων» μέσα στα κύτταρα, προκαλώντας κυτταρικό στρες και επιταχύνοντας τη φθορά των μυών.

Ο καθοριστικός ρόλος του γονιδίου DEAF1

Οι ερευνητές εντόπισαν ότι σημαντικό ρόλο στη διαδικασία αυτή διαδραματίζει το γονίδιο DEAF1.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης, τα επίπεδα του DEAF1 αυξάνονται όσο οι μύες γερνούν. Η αύξηση αυτή ενισχύει περαιτέρω τη δραστηριότητα του mTORC1, επιδεινώνοντας την ανισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και την απομάκρυνση πρωτεϊνών.

Υπό φυσιολογικές συνθήκες, το DEAF1 ελέγχεται από μια ομάδα πρωτεϊνών γνωστών ως FOXO. Με την πάροδο του χρόνου όμως, η δραστηριότητα των FOXO μειώνεται φυσιολογικά, με αποτέλεσμα το DEAF1 να αυξάνεται και οι μύες να χάνουν σταδιακά μέρος της ικανότητάς τους να αυτοεπιδιορθώνονται.

Πώς βοηθά η άσκηση

Η μελέτη έδειξε ότι η φυσική δραστηριότητα μπορεί να αποκαταστήσει σε σημαντικό βαθμό αυτή την ισορροπία.

Κατά τη διάρκεια της άσκησης ενεργοποιούνται συγκεκριμένες πρωτεΐνες που περιορίζουν τα επίπεδα του DEAF1. Με τον τρόπο αυτό εξομαλύνεται η λειτουργία του mTORC1, επιτρέποντας στα μυϊκά κύτταρα να απομακρύνουν αποτελεσματικότερα τις κατεστραμμένες πρωτεΐνες και να ανανεώνονται.

Το αποτέλεσμα είναι καλύτερη διατήρηση της μυϊκής δύναμης, της αντοχής και της συνολικής λειτουργικότητας των μυών.

Γιατί η άσκηση δεν έχει τα ίδια αποτελέσματα σε όλους

Παρά τα θετικά ευρήματα, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι η αποτελεσματικότητα της άσκησης δεν είναι ίδια για όλους τους ηλικιωμένους.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, τα επίπεδα του DEAF1 είναι τόσο αυξημένα ή η δραστηριότητα των FOXO τόσο μειωμένη, ώστε η φυσική δραστηριότητα δεν αρκεί για να επαναφέρει πλήρως τους μηχανισμούς επιδιόρθωσης των μυών.

Το εύρημα αυτό ενδέχεται να εξηγεί γιατί κάποιοι άνθρωποι διατηρούν καλύτερα τη μυϊκή τους κατάσταση με την άσκηση σε σχέση με άλλους της ίδιας ηλικίας.

Τι έδειξαν τα πειράματα σε ζώα

Για να επιβεβαιώσουν τα συμπεράσματά τους, οι ερευνητές πραγματοποίησαν δοκιμές τόσο σε μύγες των φρούτων όσο και σε ηλικιωμένα ποντίκια.

Τα αποτελέσματα ήταν παρόμοια και στα δύο είδη. Η αύξηση των επιπέδων του DEAF1 συνδέθηκε με ταχύτερη μυϊκή αποδυνάμωση, ενώ η μείωσή του βοήθησε στην αποκατάσταση της ισορροπίας των πρωτεϊνών και στη βελτίωση της μυϊκής δύναμης.

Τα ευρήματα αυτά υποδηλώνουν ότι ο συγκεκριμένος μηχανισμός πιθανότατα παίζει σημαντικό ρόλο στη γήρανση των μυών σε πολλούς διαφορετικούς οργανισμούς.

Οι πιθανές εφαρμογές στο μέλλον

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι τα αποτελέσματα της μελέτης μπορεί να ανοίξουν νέους δρόμους για την αντιμετώπιση της μυϊκής φθοράς που σχετίζεται με την ηλικία.

Το DEAF1 φαίνεται να επηρεάζει και τα μυϊκά βλαστοκύτταρα, τα οποία είναι απαραίτητα για την αναγέννηση και αποκατάσταση των μυϊκών ιστών. Καθώς αυτά τα κύτταρα γίνονται λιγότερο αποτελεσματικά με το πέρασμα του χρόνου, η αυξημένη δραστηριότητα του γονιδίου δυσχεραίνει ακόμη περισσότερο τη διαδικασία αποκατάστασης.

Στο μέλλον, η ανάπτυξη θεραπειών που θα στοχεύουν το DEAF1 θα μπορούσε ενδεχομένως να μιμηθεί μέρος των ευεργετικών επιδράσεων της άσκησης σε μοριακό επίπεδο. Μια τέτοια προσέγγιση θα μπορούσε να αποδειχθεί ιδιαίτερα χρήσιμη για άτομα που δεν μπορούν να ασκηθούν επαρκώς, όπως ασθενείς που αναρρώνουν από χειρουργικές επεμβάσεις, σοβαρές ασθένειες ή χρόνιες παθήσεις, μεταξύ των οποίων και ο καρκίνος.

Περισσότερα:

Αλτσχάιμερ: Επιστήμονες ανακάλυψαν άγνωστο μέχρι σήμερα μηχανισμό στον εγκέφαλο

Καύσωνας και γυναίκες: Γιατί οι υψηλές θερμοκρασίες μπορεί να επηρεάζουν περισσότερο τη γυναικεία υγεία

Ανοδική πορεία καταγράφει ο σακχαρώδης διαβήτης στην Ελλάδα

Γιατί όλο και περισσότεροι άνθρωποι ταλαιπωρούνται από αλλεργίες