Новое исследование: упражнения меняют форму и функционирование наших генов
Новое исследование выявило, что упражнения меняют форму и функционирование наших генов, являющихся важным препятствием на пути к улучшению здоровья и физической формы, пишет в The New York Times Гретхен Рейнольдс.
"Человеческий геном чрезвычайно сложен и динамичен: гены постоянно активизируются либо принимают пассивное состояние в зависимости от тех биохимических сигналов, которые получает тело, - поясняет автор. - Когда гены активны, они выделяют протеины, которые вызывают физиологическую реакцию по всему телу". Изменение функционирования генов (эпигенетические изменения) происходят на внешней стороне генов, главным образом в ходе процесса, называемого метилирование ДНК. В результате этого процесса группы атомов - метильные группы - прикрепляются к наружной стороне генов, как микроскопические моллюски, и делают ген более или менее способным к принятию и реагированию на биохимические сигналы тела, говорится в статье.
Ученым известно, что схемы метилирования меняются в зависимости от стиля жизни, но мало что было известно о связи между метилированием и упражнениями, пишет журналистка.
Ученые из Каролинского института в Стокгольме привлекли 23 молодых и здоровых мужчин и женщин, которые подверглись физическим тестам и медицинским анализам, включая мускульную биопсию в лаборатории, рассказывает издание. Участников эксперимента попросили на протяжении трех месяцев тренировать на велотренажере только одну ногу. Это было сделано, поскольку обе ноги в любом случае подвергались бы влиянию на схемы метилирования за счет всего образа жизни субъектов исследования, тогда как лишь нога, крутящая педаль, показала бы именно изменения, связанные с упражнениями, говорится в статье.
По прошествии трех месяцев ученые подвергли молодых людей повторным тестам. "Используя сложные анализы генома, исследователи установили, что более 5 тыс. областей на геноме мускульных клеток подвергнутой тренировкам ноги теперь имели новые схемы метилирования", - пишет автор. Многие из изменений метилирования произошли на участках геномов, известных как энхансеры, которое могут усиливать выделение протеинов генами, говорится в статье. "Активность генов заметно усилилась или изменилась в тысячах генов мускульных клеток, изученных исследователями", - сообщает издание.
"Большая часть генов, о которых идет речь, как известно, оказывает влияние на метаболизм энергии, выделение инсулина и воспаление мускулов, - говорится в статье. - То есть, другими словами, они влияют на здоровье и физическую форму наших мускулов и тел". "Благодаря тренировкам на выносливость (...) мы можем вызвать изменения, которые влияют на то, как мы используем наши гены и как благодаря этому мы получаем более здоровые и функциональные мускулы, которые, в конечном итоге, улучшают наше качество жизни", - заявила автору студентка магистратуры Каролинского института Мален Линдхольм, которая руководила исследованием.
Асимметричный диметиларгинин может стать мишенью новых терапевтических стратегий в лечении бронхиальной астмы у детей
У детей больных астмой обнаружены высокие уровни асимметричного диметиларгинина, что свидетельствует о роли данного медиатора в патогенезе бронхиальной астмы.
Асимметричный диметиларгинин - это эндогенный ингибитор и разобщитель синтазы оксида азота. Предполагается, что асимметричный диметиларгинин за счёт стимуляции образования пероксинитрита способствуют развитию нескольких патогенетических механизмов астмы (например, воспаление дыхательных путей, окислительный стресс, гиперреактивность бронхов, отложение коллагена).
Авторы провели исследование с целью сравнения данного медиатора у здоровых детей и детей больных бронхиальной астмой с использованием полностью неинвазивной методики анализа конденсата выдыхаемого воздуха. Результаты исследования были опубликованы в журнале "Chest".
В исследовании приняли участие 77 детей больных бронхиальной астмой (в возрасте от 5 до 16 лет) и 65 здоровых детей (в возрасте от 5 до 15 лет), у которых неинвазивным методом собрали конденсат выдыхаемого воздуха и провели спирометрию. Уровни асимметричного диметиларгинина в плазме крови и уровни фракционного выдыхаемого оксида азота измеряли амбулаторно в подгруппе детей больных астмой. Выдыхаемый конденсат собирали с использованием системы Turbo-Deccs (производства компании Medivac). Уровни асимметричного диметиларгинина измеряли с помощью ультраэффективной жидкостной хромато-масс-спектрометрии.
Асимметричный диметиларгинин определяется в конденсате выдыхаемого воздуха у 72 больных бронхиальной астмой и у 64 здоровых испытуемых. Уровни асимметричного диметиларгинина в конденсате выдыхаемого воздуха у детей больных бронхиальной астмой были значительно выше, чем у здоровых контрольных испытуемых, в то время как не обнаружено различий между детьми больными бронхиальной астмой, которые получали или не получали лечения ингаляционными глюкокортикоидами. Не обнаружено связи между уровнями асимметричного диметиларгинина в плазме крови и в конденсате выдыхаемого воздуха.
Таким образом, авторы измерили уровень асимметричного диметиларгинина в конденсате выдыхаемого воздуха методом ультраэффективной жидкостной хромато-масс-спектрометрии, как эталонного метода анализа. Высокие уровни асимметричного диметиларгинина обнаружены у детей больных астмой, что свидетельствует о роли данного медиатора в патогенезе бронхиальной астмы. Кроме того, предполагается, что на данный, связанный с окислительным стрессом, медиатор практически не влияет терапия глюкокортикоидами. Авторы исследования считают, что асимметричный диметиларгинин может стать мишенью новых терапевтических стратегий, разработанных с целью контроля окислительного стресса при бронхиальной астме.
