Ein kürzlich im Journal of Physiology veröffentlichter Artikel vertiefte die Argumente für die jugendfördernden Wirkungen von Bewegung auf alternde Organismen und baute auf früheren Arbeiten auf, die mit Labormäusen durchgeführt wurden, die sich dem Ende ihrer natürlichen Lebensdauer näherten und Zugang zu einem gewichteten Laufrad hatten.
Das sehr detaillierte Papier „Eine molekulare Signatur, die die Übungsanpassung mit dem Altern und in vivo partielle Reprogrammierung im Skelettmuskel definiert“ listet satte 16 Co-Autoren auf, von denen sechs mit der U of A verbunden sind. Der korrespondierende Autor ist Kevin Murach, ein Assistenzprofessor in der Abteilung für Gesundheit, menschliche Leistung und Erholung der U of A, und der erste Autor ist Ronald G. Jones III, ein Ph.D.Student im Molecular Muscle Mass Regulation Laboratory in Murach.
Für diese Arbeit verglichen die Forscher alternde Mäuse, die Zugang zu einem Laufrad mit Gewichten hatten, mit Mäusen, die sich einer epigenetischen Reprogrammierung durch die Expression von Yamanaka-Faktoren unterzogen hatten.
Die Yamanaka-Faktoren sind vier Protein-Transkriptionsfaktoren (identifiziert als Oct3/4, Sox2, Klf4 und c-Myc, oft als OKSM abgekürzt), die hochspezifizierte Zellen (z. B. eine Hautzelle) wieder in eine Stammzelle zurückverwandeln können, die a jüngerer und anpassungsfähiger Zustand.Für diese Entdeckung wurde Dr. Shinya Yamanaka 2012 der Nobelpreis für Physiologie oder Medizin verliehen. In der richtigen Dosierung kann die Induktion der Yamanaka-Faktoren im gesamten Körper von Nagetieren die Zeichen des Alterns verbessern, indem die Anpassungsfähigkeit nachgeahmt wird, die jüngeren Menschen gemeinsam ist Zellen.
Von den vier Faktoren wird Myc durch das Training der Skelettmuskulatur induziert.Myc kann als natürlich induzierter Umprogrammierungsstimulus im Muskel dienen, was es zu einem nützlichen Vergleichspunkt zwischen Zellen macht, die durch Überexpression der Yamanaka-Faktoren umprogrammiert wurden, und Zellen, die durch Training umprogrammiert wurden – „Umprogrammierung“ im letzteren Fall, die widerspiegelt, wie Ein Umweltreiz kann die Zugänglichkeit und Expression von Genen verändern.
Die Forscher verglichen den Skelettmuskel von Mäusen, denen man erlaubt hatte, sich spät im Leben zu bewegen, mit dem Skelettmuskel von Mäusen, die OKSM in ihren Muskeln überexprimierten, sowie mit genetisch modifizierten Mäusen, die auf die Überexpression von nur Myc in ihren Muskeln beschränkt waren.
Letztendlich stellte das Team fest, dass Bewegung ein molekulares Profil fördert, das mit epigenetischer partieller Programmierung übereinstimmt.Das heißt: Bewegung kann Aspekte des molekularen Profils von Muskeln nachahmen, die Yamanaka-Faktoren ausgesetzt waren (und somit molekulare Eigenschaften jugendlicherer Zellen zeigen).Diese vorteilhafte Wirkung des Trainings kann teilweise den spezifischen Wirkungen von Myc im Muskel zugeschrieben werden.
Während es leicht wäre, die Hypothese aufzustellen, dass wir eines Tages in der Lage sein könnten, Myc im Muskel zu manipulieren, um die Wirkung von Übungen zu erzielen, und uns so die eigentliche harte Arbeit erspart, warnt Murach, dass dies die falsche Schlussfolgerung wäre.
Erstens wäre Myc niemals in der Lage, alle nachgelagerten Wirkungen zu replizieren, die das Training im ganzen Körper hat.Es ist auch die Ursache von Tumoren und Krebs, daher birgt es inhärente Gefahren, seine Expression zu manipulieren.Stattdessen glaubt Murach, dass die Manipulation von Myc am besten als experimentelle Strategie eingesetzt werden könnte, um zu verstehen, wie man die Übungsanpassung an alte Muskeln wiederherstellt, die eine nachlassende Reaktionsfähigkeit zeigen.Möglicherweise könnte es auch ein Mittel sein, um die Trainingsreaktion von Astronauten in der Schwerelosigkeit oder von Menschen, die an Bettruhe gebunden sind und nur eine begrenzte Bewegungskapazität haben, zu verbessern.Myc hat viele Wirkungen, sowohl gute als auch schlechte, so dass die Definition der nützlichen zu einem sicheren Therapeutikum führen könnte, das später für Menschen wirksam sein könnte.
Murach sieht ihre Forschung als weitere Bestätigung der Übung als Polypille.„Bewegung ist die stärkste Droge, die wir haben“, sagt er, und sollte zusammen mit Medikamenten und einer gesunden Ernährung als gesundheitsfördernde – und potenziell lebensverlängernde – Behandlung betrachtet werden.
Zu den Co-Autoren von Murach und Jones an der U of A gehörten der Sportwissenschaftsprofessor Nicholas Greene sowie die mitwirkenden Forscher Francielly Morena Da Silva, Seongkyun Lim und Sabin Khadgi.
Postzeit: 02. März 2023