Хотя широко известно, что регулярные физические упражнения снижают риск практически всех хронических заболеваний, механизмы их действия до конца не изучены. Теперь ученые из Копенгагенского университета обнаружили, что положительные эффекты физических упражнений могут частично быть результатом изменений в структуре нашей ДНК. Эти изменения называют «эпигенетическими».
ДНК - это молекулярная инструкция, которая есть во всех наших клетках. Некоторые участки нашей ДНК представляют собой гены, которые представляют собой инструкции по построению белков - строительных блоков организма, - в то время как другие участки, называемые энхансерами, регулируют, какие гены включаются или выключаются, когда и в какой ткани. Ученые впервые обнаружили, что упражнения перестраивают энхансеры в областях нашей ДНК, которые, как известно, связаны с риском развития болезни.
«Наши результаты обеспечивают механизм известных положительных эффектов упражнений. Связывая каждый энхансер с геном, мы дополнительно предоставляем список прямых мишеней, которые могут опосредовать этот эффект», - говорит профессор Ромен Баррес из Центра фундаментального метаболизма Novo Nordisk. Research, старший автор исследования, опубликованного в журнале Molecular Metabolism .
Физические упражнения улучшают здоровье органов, в том числе головного мозга.
Группа ученых предположила, что тренировки на выносливость изменяют активность генных усилителей в скелетных мышцах . Они набрали здоровых молодых людей и поставили их на шестинедельную программу упражнений на выносливость. Ученые собрали биопсию мышц бедра до и после упражнений и изучили, произошли ли изменения в эпигенетической сигнатуре их ДНК после тренировки.
Ученые обнаружили, что после завершения программы тренировок на выносливость структура многих усилителей в скелетных мышцах молодых людей изменилась. Подключив энхансеры к генетическим базам данных, они обнаружили, что многие из регулируемых энхансеров уже были идентифицированы как горячие точки генетической изменчивости между людьми - горячие точки, которые были связаны с болезнями человека .
Ученые предполагают, что благотворное влияние упражнений на органы, удаленные от мышц, такие как мозг, в значительной степени может быть опосредовано регулированием секреции мышечных факторов. В частности, они обнаружили, что упражнения модифицируют активность усилителя в скелетных мышцах, которая связана с когнитивными способностями , что позволяет идентифицировать индуцированные тренировкой секретируемые мышечные факторы, нацеленные на мозг.
«Наши данные свидетельствуют о функциональной связи между эпигенетической перестройкой энхансеров для контроля их активности после тренировок и модуляцией риска заболеваний у людей», - говорит доцент Кристин Уильямс, ведущий автор этого исследования.
