التمرين قد يغير حمضنا النووي

توصلت دراسة جديدة إلى أن التمرينات الرياضية تغير شكل وعمل جيناتنا.

أدخل علم التخلق ، وهي عملية يتم من خلالها تغيير عمل الجينات ، ولكن ليس الحمض النووي نفسه.

نعلم جميعًا أن التمرينات يمكن أن تجعلنا أكثر لياقة وتقلل من مخاطر الإصابة بأمراض مثل السكري وأمراض القلب. لكن كيف ، من البداية إلى النهاية ، قد يُترجم الجري أو ركوب الدراجة إلى حياة أكثر صحة لا يزال محيرًا.

تشير تقارير بحثية جديدة الآن إلى أن الإجابة قد تكمن جزئيًا في حمضنا النووي. توصلت دراسة جديدة إلى أن التمرينات الرياضية تغير شكل وعمل جيناتنا ، وهي محطة مهمة على طريق تحسين الصحة واللياقة البدنية.

الجينوم البشري معقد وديناميكي بشكل مذهل ، حيث تعمل الجينات أو تتوقف عن العمل باستمرار ، اعتمادًا على الإشارات البيوكيميائية التي تتلقاها من الجسم. عندما يتم تشغيل الجينات ، فإنها تعبر عن بروتينات تحفز الاستجابات الفسيولوجية في أماكن أخرى من الجسم.
يعرف العلماء أن بعض الجينات تصبح نشطة أو أكثر هدوءًا نتيجة للتمرين. لكنهم لم يفهموا كيف تعرف تلك الجينات كيف تستجيب للتمرين.

أدخل علم التخلق ، وهي عملية يتم من خلالها تغيير عمل الجينات ، ولكن ليس الحمض النووي نفسه. تحدث التغيرات اللاجينية على السطح الخارجي للجين ، بشكل أساسي من خلال عملية تسمى المثيلة. في المثيلة ، ترتبط مجموعات من الذرات ، تسمى مجموعات الميثيل ، بالجزء الخارجي من جين مثل الرخويات المجهرية وتجعل الجين أكثر أو أقل قدرة على استقبال الإشارات الكيميائية الحيوية من الجسم والاستجابة لها.

يعرف العلماء أن أنماط المثيلة تتغير استجابة لنمط الحياة. تناول وجبات غذائية معينة أو التعرض للملوثات ، على سبيل المثال ، يمكن أن يغير أنماط المثيلة في بعض الجينات في حمضنا النووي ويؤثر على البروتينات التي تعبر عنها تلك الجينات. اعتمادًا على الجينات المعنية ، قد تؤثر أيضًا على صحتنا وخطر الإصابة بالأمراض.

لم يُعرف الكثير عن التمرينات والمثيلة. لقد وجدت بعض الدراسات الصغيرة أن نوبة واحدة من التمارين تؤدي إلى تغييرات فورية في أنماط المثيلة لجينات معينة في خلايا العضلات. ولكن ما إذا كان التدريب البدني المنتظم طويل الأمد يؤثر على المثيلة ، أو كيف يؤثر ذلك ، لم يكن واضحًا.

كم عدد أنواع الخنافس هناك

لذلك ، بالنسبة لدراسة نُشرت هذا الشهر في Epigenetics ، قام العلماء في معهد كارولينسكا في ستوكهولم بتجنيد 23 شابًا وامرأة بصحة جيدة ، ونقلهم إلى المختبر لإجراء سلسلة من الفحوصات الطبية والأداء البدني ، بما في ذلك خزعة العضلات ، ثم طلب منهم لممارسة نصف الجزء السفلي من الجسم لمدة ثلاثة أشهر.

كانت إحدى العقبات في الماضي أمام دراسة التغيرات اللاجينية بدقة هي أن العديد من جوانب حياتنا تؤثر على أنماط المثيلة لدينا ، مما يجعل من الصعب عزل تأثيرات التمارين الرياضية عن تأثيرات النظام الغذائي أو السلوكيات الأخرى.

قام علماء كارولينسكا بقلب هذه العقبة من خلال الوسيلة البسيطة المتمثلة في جعل المتطوعين يستخدمون دراجة واحدة فقط ، تاركين الأخرى بدون تمرين. في الواقع ، أصبح كل شخص مجموعته الضابطة. ستخضع كلا الساقين لأنماط مثيلة تتأثر بحياته كلها ؛ ولكن فقط ساق الدواسة ستظهر التغييرات المتعلقة بالتمرين.

قام المتطوعون بالدواسة على قدم واحدة بوتيرة معتدلة لمدة 45 دقيقة ، أربع مرات في الأسبوع لمدة ثلاثة أشهر. ثم كرر العلماء خزعات العضلات واختبارات أخرى مع كل متطوع.

ليس من المستغرب أن تكون ساق المتطوعين التي تمرنها أقوى الآن من الأخرى ، مما يدل على أن التمرين أدى إلى تحسينات جسدية.
لكن التغييرات داخل الحمض النووي للخلايا العضلية كانت أكثر إثارة للاهتمام. باستخدام التحليل الجيني المعقد ، قرر الباحثون أن أكثر من 5000 موقع على جينوم خلايا العضلات من الساق التي تمرنها تتميز الآن بأنماط مثيلة جديدة. أظهر البعض المزيد من مجموعات الميثيل. بعض أقل. لكن التغييرات كانت كبيرة ولم يتم العثور عليها في الساق غير المتمرسة.

ومن المثير للاهتمام ، أن العديد من التغييرات المثيلة كانت على أجزاء من الجينوم المعروفة باسم المحسنات التي يمكنها تضخيم التعبير عن البروتينات بواسطة الجينات. وزاد التعبير الجيني أو تغير بشكل ملحوظ في آلاف جينات الخلايا العضلية التي درسها الباحثون.

زهرة بيضاء مع بتلة واحدة

من المعروف أن معظم الجينات المعنية تلعب دورًا في استقلاب الطاقة واستجابة الأنسولين والالتهاب داخل العضلات. بعبارة أخرى ، تؤثر على مدى صحة وملاءمة عضلاتنا - وأجسادنا.

لم يتم تغييرهما في الساق غير المتمرسة.

المحصلة هي أن العلماء الآن يفهمون بشكل أفضل خطوة أخرى في العمليات المعقدة ومتعددة الأوجه التي تجعل التمرين جيدًا لنا.
قالت مالين ليندهولم ، طالبة الدراسات العليا في معهد كارولينسكا ، التي قادت الدراسة ، إن العديد من الألغاز لا تزال قائمة. من غير المعروف ، على سبيل المثال ، ما إذا كانت التغييرات الجينية التي لاحظتها هي وزملاؤها ستستمر إذا توقف شخص ما عن ممارسة الرياضة وكيف يمكن أن تؤثر الكميات المختلفة أو الأنواع المختلفة من التمارين على أنماط المثيلة والتعبير الجيني. تأمل هي وزملاؤها في دراسة هذه الأسئلة في دراسات مستقبلية.

لكن رسالة هذه الدراسة لا لبس فيها. من خلال التدريب على التحمل - وهو تغيير في نمط الحياة متاح بسهولة لمعظم الناس ولا يكلف الكثير من المال ، كما قال ليندهولم ، يمكننا إحداث تغييرات تؤثر على كيفية استخدامنا لجيناتنا ، ومن خلال ذلك ، نحصل على عضلات أكثر صحة ووظيفية والتي تتحسن في النهاية جودة حياتنا.

المقالة أعلاه هي لأغراض إعلامية فقط ولا يُقصد بها أن تكون بديلاً عن الاستشارة الطبية المتخصصة. ابحث دائمًا عن إرشادات طبيبك أو غيره من المهنيين الصحيين المؤهلين لأي أسئلة قد تكون لديك بخصوص صحتك أو حالتك الطبية.