Een recent artikel gepubliceerd in het Journal of Physiology verdiepte de argumenten voor de jeugdigheidbevorderende effecten van lichaamsbeweging op verouderende organismen, voortbouwend op eerder werk gedaan met laboratoriummuizen die het einde van hun natuurlijke levensduur naderden en toegang hadden tot een verzwaard oefenwiel.
Het zeer gedetailleerde artikel, "Een moleculaire handtekening die aanpassing van oefeningen definieert met veroudering en in vivo gedeeltelijke herprogrammering in skeletspieren", somt maar liefst 16 co-auteurs op, van wie er zes zijn aangesloten bij de U of A. De corresponderende auteur is Kevin Murach, een assistent-professor aan de U of A's Department of Health, Human Performance and Recreation, en de eerste auteur is Ronald G. Jones III, een Ph.D.student in het laboratorium voor moleculaire spiermassaregulering van Murach.
Voor dit artikel vergeleken de onderzoekers ouder wordende muizen die toegang hadden tot een verzwaard oefenwiel met muizen die epigenetische herprogrammering hadden ondergaan via de expressie van Yamanaka-factoren.
De Yamanaka-factoren zijn vier eiwittranscriptiefactoren (geïdentificeerd als Oct3/4, Sox2, Klf4 en c-Myc, vaak afgekort tot OKSM) die zeer gespecificeerde cellen (zoals een huidcel) kunnen terugzetten naar een stamcel, wat een jongere en meer aanpasbare staat.De Nobelprijs voor Fysiologie of Geneeskunde werd toegekend aan Dr. Shinya Yamanaka voor deze ontdekking in 2012. In de juiste dosering kan het induceren van de Yamanaka-factoren door het hele lichaam bij knaagdieren de kenmerken van veroudering verbeteren door het aanpassingsvermogen na te bootsen dat gebruikelijk is bij meer jeugdige cellen.
Van de vier factoren wordt Myc veroorzaakt door het uitoefenen van skeletspieren.Myc kan dienen als een natuurlijk geïnduceerde herprogrammeringsstimulus in spieren, waardoor het een nuttig vergelijkingspunt wordt tussen cellen die zijn geherprogrammeerd via overexpressie van de Yamanaka-factoren en cellen die zijn geherprogrammeerd door oefening - "herprogrammering" in het laatste geval weerspiegelt hoe een prikkel uit de omgeving kan de toegankelijkheid en expressie van genen veranderen.
De onderzoekers vergeleken de skeletspier van muizen die op latere leeftijd mochten trainen met de skeletspier van muizen die OKSM in hun spieren tot overexpressie brachten, en ook met genetisch gemodificeerde muizen die beperkt waren tot de overexpressie van alleen Myc in hun spieren.
Uiteindelijk stelde het team vast dat lichaamsbeweging een moleculair profiel bevordert dat consistent is met epigenetische gedeeltelijke programmering.Dat wil zeggen: oefening kan aspecten nabootsen van het moleculaire profiel van spieren die zijn blootgesteld aan Yamanaka-factoren (waardoor moleculaire kenmerken van meer jeugdige cellen worden vertoond).Dit gunstige effect van lichaamsbeweging kan gedeeltelijk worden toegeschreven aan de specifieke werking van Myc in spieren.
Hoewel het gemakkelijk zou zijn om te veronderstellen dat we op een dag Myc in spieren zouden kunnen manipuleren om de effecten van lichaamsbeweging te bereiken, waardoor we ons het echte harde werk zouden besparen, waarschuwt Murach dat dit de verkeerde conclusie zou zijn.
Ten eerste zou Myc nooit alle stroomafwaartse effecten kunnen repliceren die oefening door het hele lichaam heeft.Het is ook de oorzaak van tumoren en kankers, dus er zijn inherente gevaren aan het manipuleren van de expressie ervan.In plaats daarvan denkt Murach dat het manipuleren van Myc het beste kan worden gebruikt als een experimentele strategie om te begrijpen hoe de oefeningsaanpassing kan worden hersteld voor oude spieren die een afnemend reactievermogen vertonen.Mogelijk kan het ook een middel zijn om de inspanningsrespons van astronauten zonder zwaartekracht of van mensen die aan bedrust gebonden zijn en slechts een beperkte capaciteit tot lichaamsbeweging hebben, te versterken.Myc heeft veel effecten, zowel goede als slechte, dus het definiëren van de gunstige kan leiden tot een veilig therapeutisch middel dat later effectief kan zijn voor mensen.
Murach ziet hun onderzoek als een verdere validatie van lichaamsbeweging als polypil."Lichaamsbeweging is het krachtigste medicijn dat we hebben", zegt hij, en moet worden beschouwd als een gezondheidsbevorderende - en mogelijk levensverlengende - behandeling, samen met medicijnen en een gezond dieet.
De co-auteurs van Murach en Jones aan de U of A waren onder meer professor in bewegingswetenschap Nicholas Greene, evenals bijdragende onderzoekers Francielly Morena Da Silva, Seongkyun Lim en Sabin Khadgi.
Posttijd: 02-03-2023