Ảnh hưởng của giáo dục thể chất đối với DNA 04.01.2015

Chúng ta thường nói rằng chơi thể thao giúp tăng cường cơ bắp, bảo vệ chống lại các bệnh tim mạch và tiểu đường, và nói chung là kéo dài tuổi thọ, đến nỗi chúng ta thậm chí không nghĩ về những gì đang xảy ra ở đây về mặt sinh lý, sinh hóa, sinh học tế bào, v.v. Tất nhiên. , người ta có thể cho rằng sự gia tăng khối lượng cơ khi tập thể dục liên tục là kết quả của hoạt động thay đổi của một số gen - nhưng có những loại gen nào và quan trọng nhất là hoạt động của chúng được điều chỉnh chính xác như thế nào? Trong khi đó, cho đến rất gần đây, không ai có thể đưa ra câu trả lời cụ thể hơn hoặc ít hơn cho câu hỏi này.

Một phần của vấn đề được giải quyết bởi công trình mới nhất của Carl Johan Sundberg (Carl Johan Sundberg) và các đồng nghiệp của ông từ Viện Karolinska (Thụy Điển). Họ quyết định kiểm tra xem liệu các dấu hiệu biểu sinh trên DNA của con người có thay đổi dưới tác động của căng thẳng thể chất hay không. Cơ chế biểu sinh điều hòa hoạt động di truyền là một trong những cơ chế linh hoạt và hiệu quả nhất (và là một trong những cơ chế được nghiên cứu nhiều nhất), vì vậy sẽ rất lạ nếu bỏ qua chúng.

Người ta biết rằng chơi thể thao làm tắt một số gen và kích hoạt một số gen khác; mặt khác, từ lâu, người ta cũng đã biết rằng biểu sinh của tế bào người phụ thuộc vào lối sống và điều kiện môi trường. Ví dụ, một số chất ô nhiễm kích thích sự phân bố lại các nhóm metyl gắn vào DNA bởi các enzym đặc biệt; đến lượt nó, hoạt động của các gen phụ thuộc vào việc chúng có nhóm metyl hay không. Cũng có bằng chứng cho thấy mẫu methyl trên DNA bị ảnh hưởng bởi chế độ ăn uống. (Bản thân trình tự DNA không thay đổi, trật tự của các base nitơ - các ký tự di truyền - trong gen vẫn giữ nguyên, đó là lý do tại sao các cơ chế như vậy được gọi là biểu sinh, tức là, chúng không hoạt động bên trong gen mà ở trên cơ thể chúng. )

Đồng thời, hầu như không có gì được biết về cách hoạt động thể chất ảnh hưởng đến quá trình methyl hóa DNA. Một số nghiên cứu cho rằng căng thẳng cao trong thời gian ngắn dẫn đến hậu quả biểu sinh ngay lập tức. Và nếu bạn không tiếp xúc với căng thẳng thẳng thắn mà chỉ tập luyện thường xuyên thì việc tập luyện như vậy có ảnh hưởng đến việc điều hòa hoạt động của gen không?

Hơn hai chục nam nữ thanh niên đã tham gia vào cuộc thử nghiệm của các nhà nghiên cứu Thụy Điển, những người được cho là tập thể dục trong ba tháng trên một chiếc xe đạp tập thể dục. Tuy nhiên, họ phải đạp bằng một chân. Thực tế là các cơ chế biểu sinh rất nhạy cảm với mọi thứ xảy ra với chúng ta, và thật khó để nói liệu những thay đổi quan sát được thực sự xảy ra do luyện tập hay do một số hoàn cảnh sống trước đây của một người cụ thể. Và bạn không thể so sánh anh ấy với bất kỳ ai khác. Nhưng một chân có thể được so sánh với chân kia, các sửa đổi biểu sinh trong quá khứ sẽ giống nhau đối với chúng.

Trước và sau các phiên điều trị kéo dài ba tháng, các tình nguyện viên đã thực hiện các xét nghiệm khác nhau, trước và sau khi họ lấy sinh thiết cơ chân. Tất nhiên, vào cuối cuộc thử nghiệm, một bên chân rõ ràng đã trở nên mạnh mẽ hơn bên kia. Nhưng đồng thời, mẫu methyl thay đổi ở khoảng 5 điểm trên DNA của chân đã được huấn luyện; một nơi nào đó sự metyl hóa tăng lên, một nơi nào đó yếu đi. Theo đó, hoạt động của một số gen cũng thay đổi, hầu hết chúng điều chỉnh năng lượng tế bào, quá trình viêm và phản ứng của tế bào với insulin. Không có gì thuộc loại này có thể được tìm thấy ở những đôi chân chưa được huấn luyện. Kết quả của công trình được công bố trên tạp chí Epigenetics.

Vì vậy, có thể nói không ngoa rằng chơi thể thao ảnh hưởng đến DNA, và kết quả là, những thay đổi nhất định xảy ra trong sinh lý và hạnh phúc của chúng ta. Tất nhiên, câu hỏi đặt ra ngay lập tức: nếu bạn ngừng chơi thể thao, mô hình hoạt động di truyền đã thay đổi sẽ tồn tại trong bao lâu, các nhóm metyl sẽ duy trì ở vị trí của chúng trên DNA trong bao lâu? Tuy nhiên, sinh lý của tế bào không chỉ phụ thuộc vào các cơ chế biểu sinh, và trạng thái "vật lý" có thể được duy trì với chi phí của các quá trình tế bào-phân tử khác được kích hoạt bởi các bài tập vật lý.