5 ژانویه 2023- تاثیرات ورزش در محافظت در برابر طیف گسترده ای از بیماری ها اثبات شده است، همچنین ورزش به عنوان قوی ترین مداخله ی ضد پیری شناخته شده است. با این حال، در حالی که فعالیت بدنی می تواند سلامتی را در طول پیری بهبود بخشد، اثرات مفید آن به طور اجتناب ناپذیری با افزایش سن کاهش می یابد. مکانیسم های سلولی زیربنای رابطه بین ورزش، تناسب اندام و پیری هنوز به خوبی شناخته نشده است.
در مقاله‌ای که در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شد، محققان مرکز دیابت جاسلین، نقش یک مکانیسم سلولی را در بهبود آمادگی جسمانی با تمرینات ورزشی بررسی کرده و یک مداخله ضد پیری را شناسایی کردند که کاهش اثرات مفید ورزش به دلیل افزایش سن را در یک ارگانیسم مدل به تاخیر انداخت. در مجموع یافته های دانشمندان راهبردهای جدیدی را برای ارتقای عملکرد عضلات در طول پیری ارائه کرد.
دکتر T. Keith Blackwell، محقق و نویسنده ی ارشد این مقاله و رئیس بخش سلول های جزایر و زیست شناسی احیا کننده درجاسلین، گفت: ورزش به طور گسترده ای برای بهبود کیفیت زندگی و محافظت در برابر بیماری های دژنراتیو به کار گرفته شده است، و در انسان، یک رژیم ورزشی طولانی مدت مرگ و میر کلی را کاهش می دهد. داده های ما یک واسطه ضروری برای پاسخگویی به ورزش و یک نقطه ورود برای مداخلات برای حفظ عملکرد عضلات در طول پیری را شناسایی کرد.
آن واسطه ضروری، چرخه ی تخریب و ترمیم میتوکندری ها است که ساختارهای تخصصی یا اندامک های داخل سلولی مسئول تولید انرژی می باشند. عملکرد میتوکندری برای سلامتی حیاتی است و اختلال در پویایی میتوکندری- چرخه ترمیم میتوکندری های ناکارآمد و بازیابی اتصال بین اندامک های تولید کننده انرژی - با ایجاد و پیشرفت بیماری‌های مزمن مرتبط با سن، مانند بیماری قلبی و دیابت نوع 2 مرتبط است.
دکتر بلک ول که همچنین سرپرست بخش ایمونوبیولوژی در جاسلین است، گفت: همانطور که متوجه می‌شویم ماهیچه‌های ما پس از یک جلسه تمرینی تحت یک الگوی خستگی و ترمیم قرار می‌گیرند، در حقیقت آنها چرخه ی دینامیکی میتوکندری را پشت سر می‌گذارند. در این فرآیند، ماهیچه‌ها پیامدهای ناشی از نیاز متابولیک ورزش را مدیریت می‌کنند و توانایی عملکردی خود را بازیابی می‌کنند.
دکتر بلک ول و همکارانش از جمله نویسنده همکار، دکتر خولیو سزار باتیستا فریرا، از موسسه علوم زیست پزشکی در دانشگاه سائوپائولو، نقش پویایی میتوکندری در حین ورزش را در ارگانیسم مدلC. elegans، یک گونه کرم که اغلب در تحقیقات متابولیک و پیری استفاده می شود، بررسی کردند.
محققان کاهش آمادگی جسمانی مرتبط با سن را در کرمهای نوع وحشیC. elegans هنگام شنا یا خزیدن در طول 15 روز دوره ی بزرگسالی آنها، مشاهده کردند. دانشمندان همچنین شاهد تغییر قابل توجه و پیشرونده ای به سمت میتوکندری های تکه تکه و/یا بی نظم در کرمهای سی الگانس پیر بودند. برای مثال، آنها مشاهده کردند که کرمهای جوان در روز اول بزرگسالی پس از یک جلسه ورزشی به مدت یک ساعت خسته می شوند. این جلسه ی 60 دقیقه ای همچنین باعث افزایش تکه تکه شدن میتوکندری در سلول های ماهیچه ای حیوانات شد، اما یک دوره 24 ساعته برای بازیابی ساختار و عملکرد میتوکندری کافی بود.
در کرمهای مسن‌تر (روز پنجم و دهم بزرگسالی)، عملکرد حیوانات در عرض 24 ساعت به حالت اولیه بازنگشت. به همین ترتیب، میتوکندری حیوانات مسن‌تر تحت یک چرخه تکه تکه شدن و تعمیر قرار گرفتند، اما سازمان‌دهی مجدد شبکه ی میتوکندریایی در مقایسه با حیوانات جوان‌تر کاهش یافت.
دکتر Juliane Cruz Campos، دانشجوی فوق دکترا در مرکز دیابت جاسلین، گفت: ما تشخیص دادیم که یک جلسه تمرین منفرد باعث ایجاد چرخه ای از خستگی و ریکاوری آمادگی جسمانی می شود که با چرخه بازسازی شبکه میتوکندریایی موازی است. افزایش سن میزان وقوع آن را کاهش داد و باعث کاهش موازی در آمادگی جسمانی شد. این نشان می‌دهد که پویایی میتوکندری ممکن است برای حفظ آمادگی جسمانی و احتمالاً برای افزایش آمادگی جسمانی با یک دوره ورزش مهم باشد.
در مجموعه ی دوم از آزمایشات، دانشمندان به کرمهای نوع وحشی اجازه دادند تا به مدت یک ساعت در روز به مدت 10 روز متوالی، از آغاز بزرگسالی، شنا کنند. محققان دریافتند که مانند انسان، برنامه تمرینی طولانی مدت به طور قابل توجهی تناسب اندام حیوانات میانسال را در روز دهم بهبود بخشید و اختلالات پویایی میتوکندری را که معمولاً در طول پیری مشاهده می شود، کاهش داد.
در نهایت، محققان مداخلات شناخته شده و افزایش دهنده ی طول عمر را برای توانایی آنها در بهبود ظرفیت ورزش در دوران پیری آزمایش کردند. کرم هایی که افزایش AMPK- مولکولی که یک تنظیم کننده کلیدی انرژی در حین ورزش است که همچنین به بازسازی مورفولوژی و متابولیسم میتوکندری کمک می کند، در آنها مهندسی شده بود، بهبود آمادگی جسمانی و همچنین حفظ عملکرد ورزشی را در طول پیری- اما نه افزایش آن- را نشان دادند. آمادگی جسمانی در طول پیری در کرم‌هایی که برای حذفAMPK مهندسی شده بودند، کاهش یافت و همچنین اختلال در چرخه ی ریکاوری در آنها مشاهده شد.
دکتر بلک ول که همچنین استاد ژنتیک در دانشکده پزشکی هاروارد است، گفت: هدف مهم حوزه پیری شناسایی مداخلاتی است که نه تنها طول عمر را افزایش می دهد، بلکه سلامت و کیفیت زندگی را نیز افزایش می دهد. در انسان های مسن، کاهش عملکرد ماهیچه ها و تحمل ورزش یک نگرانی عمده است که منجر به عوارض قابل توجهی می شود. داده های ما به نقاط مداخله بالقوه مثمر ثمر برای جلوگیری از این کاهش – و به احتمال زیاد همراه با سایر جنبه های پیری- اشاره دارد. این نتایج علاقه ی ما را به تعیین اینکه چگونه پلاستیسیتی شبکه میتوکندری بر آمادگی جسمانی همراه با طول عمر و بیماری های مرتبط با پیری در انسان تأثیر می گذارد، افزایش داد.
منبع:
https://www.news-medical.net/news/20230105/Research-findings-open-the-door-to-new-strategies-for-promoting-muscle-function-during-aging.aspx