Исследование (на мышах!) показало, что эпигенетические эффекты физических упражнений напоминают эффекты эпигенетического перепрограммирования на долголетие.
Теги и стенограммы
ДНК является строительным блоком жизни и состоит из четырех основных единиц или нуклеотидов: аденина, цитозина, гуанина и тимина (A, C, G и T). Последовательности этих «букв ДНК» кодируют белки, необходимые для правильного функционирования нашего организма.
Производство белков начинается с транскрипции последовательности ДНК в информационную РНК, которая затем транслируется в последовательность аминокислот. Затем эти аминокислоты соединяются вместе и складываются в сложную форму — белок.
Но дело не только в генах, скрывающихся в наших клетках, но и в том, как наш организм их использует.
Один из способов изменения генетической активности — это химические метки, которые можно добавить к ДНК, называемые эпигенетическими метками.
Исследования показали, что оптимизация экспрессии генов с помощью эпигенетики может увеличить продолжительность жизни червей, и предполагается, что эпигенетические изменения являются фактором способности некоторых животных впадать в спячку и замедлять старение, а также увеличивать продолжительность жизни маток у эусоциальных видов и омоложение эмбрионов человека на ранних стадиях их развития.
Примечание. В использовании термина «эпигенетика» есть нюанс, на который мы должны быстро обратить внимание. Во многих средствах массовой информации и недавних исследованиях эпигенетика относится к тегам и их распределению. Но что нас на самом деле интересует, так это то, что делают эти теги. Это «старое» значение термина «эпигенетика», или изменения в общем паттерне экспрессии генов (мы можем измерить это, взглянув на транскрипты ДНК, с которыми мы познакомились выше, — транскриптом). Подробнее о двух значениях эпигенетики в этой отличной недавней статье.
Перепрограммировать себя?
Одной из наиболее многообещающих новых областей исследования долголетия является эпигенетическое репрограммирование, или стирание «старых» меток и восстановление «молодых», которое потенциально может значительно повлиять на общий паттерн экспрессии генов в клетках и тканях и, как следствие, , процесс старения. В большинстве исследований, изучающих эпигенетическое перепрограммирование в реальной жизни, используются мыши, которые были сконструированы таким образом, чтобы экспрессировать факторы Яманаки. Это группа из четырех факторов транскрипции, которые могут перепрограммировать клетку обратно в состояние стволовой клетки.
Это молодая область исследований, и в ней есть недостатки, которые нужно сгладить. Даже у этих сконструированных мышей перепрограммирование иногда приводит к ранней смерти, а также к проблемам с печенью и кишечником — не совсем то, что вы ищете, пытаясь увеличить продолжительность жизни.
Эти проблемы возникают из-за тканеспецифических ответов на эпигенетическое перепрограммирование. Мы также не хотим постоянно превращать каждую ткань в кучу стволовых клеток. Доза и продолжительность действия факторов перепрограммирования будут очень важны для определения и, вероятно, должны быть адаптированы к отдельным людям и тканям внутри них.
Или… мы могли бы потренироваться.
Мы знаем, что различные факторы образа жизни, включая физические упражнения, имеют эпигенетические эффекты. Мы также знаем, что физическая активность во многих ее формах является «добавкой» номер один для здорового старения. Новое исследование предполагает, что благотворное влияние упражнений частично связано с эпигенетическими изменениями, которые совпадают с перепрограммированием Яманаки.
Вкратце:
Возьмем три группы старых мышей: одна, которая экспрессирует все четыре фактора Яманаки в скелетных мышцах, другая, которая экспрессирует фактор Myc (факторы Яманаки, которые больше всего индуцируются физическими упражнениями), и одна группа мышей, которые выполняют обычные упражнения с отягощением. Рулевое колесо.
Проверьте и сравните глобальную экспрессию генов в мышечных волокнах всех трех групп.
Название этого поста уже выдает то, что обнаружили исследователи. Эпигенетические эффекты упражнений показали значительное совпадение с эффектами искусственного перепрограммирования. Благодаря мышам Myc ученые смогли увидеть, что большая часть этих преимуществ — по крайней мере, в скелетных мышцах — связана с этим фактором транскрипции, либо сконструированным, либо вызванным физическими упражнениями.
Глядя на биопсии мышц человека, мы тоже немного воодушевляемся:
…в рамках этой [эпигенетической] сигнатуры подавление специфических митохондриальных и мышечных генов сохранялось в скелетных мышцах людей, длительно тренируемых…
В целом авторы делают вывод:
В совокупности упражнения имеют сходство с генетическим частичным перепрограммированием in vivo .
Можем ли мы разработать молекулу, которая индуцирует экспрессию Myc ? Ведь упражнения в таблетках — мечта каждой фармкомпании. Но польза упражнений выходит далеко за рамки экспрессии Myc , и маловероятно, что какое-либо конкретное вмешательство сможет имитировать все системные положительные эффекты упражнений.
Просто двигайтесь (любым способом, который вам нравится больше всего).
