השפעת הפעילות הגופנית על תאי שומן ושריר
כולם יודעים ש"פעילות גופנית מקדמת בריאות טובה". אבל כיצד? היבטים גנטיים להשפעה זו בפוסט הנוכחי
08/04/14 12:58
991 צפיות
כולנו יודעים שפעילות גופנית מקדמת בריאות ומקטינה סיכון לסבול ממחלות כרוניות כהשמנה, סוכרת, יתר לחץ דם, מחלות לב וכלי דם, ועוד. חלק קטן מאיתנו עוסק בפעילות גופנית סדירה במינון מספק כדי לזכות ליתרונות הללו (35% מדווחים כך בסקר הבריאות הלאומי- 2011), וחלק מזערי בלבד מבין כיצד הפעילות הגופנית "עושה" זאת ברמה התאית. ולכן, שמחתי למקרא סדרת מחקרים חדשה שמבהרת חלק מהשאלות בתחום סבוך ובטול (יחסית) זה, ומראה כיצד פעילות גופנית משפיעה על זמינות ופעילות הגנים שלנו בתאי השומן והשריר.
בניגוד לסברה המקובלת, הגנים שלנו "לא נחים לרגע". הם מופעלים ומושתקים לסרוגין כתלות בגירויים ביוכימיים שהם מקבלים ממערכות שונות בגוף. כאשר הם מופעלים, הם גורמים לייצור והפעלה של חלבונים שונים אשר אחראים למגוון רחב של פעולות פיסיולוגיות בגופנו. מכאן שהבקרה הפיסיולוגית בגוף האדם מתחילה ברמה הגנטית!
אחת הדרכים להשפיע על הפעילות הגנטית הנ"ל היא ע"י "מתילציה" (Methylation), בה קבוצות כימיות בעלות מקבץ כימי של יוני פחמן ומימן הקרוי מתיל (Methyl), נצמדות לגנים השונים ומאפשרות או מעכבות את הפעלתם. בדרך זו, ניתן לבקר את תגובת הגנים לגירויים השונים שמתקבלים ממערכות הגוף, ללא שינוי מבני של הגנים. מדובר, אם כן, בבקרת הפעלה ללא שינוי מבני. אך מסתבר שלמרות שהגנים עצמם לא משתנים, תבניות בקרת מתילציה אלו יכולות לעבור בתורשה, בתופעה הקרויה אפיגנטיקה (epigenetics), ולאחרונה מסתבר ש"מתילציה" מושפעת מאורח חיינו!
מחקרים הראו לאחרונה שתזונה ופעילות גופנית משפיעים על תהליכי המתילציה, וחוקרים בתחום חושדים שתבנית מתילציה שונות, עקב רכיבים אלו באורח חיינו, שותפות לקביעה אם נפתח מחלות מטבוליות, כולל השמנה וסוכרת. בין החוקרים הנ"ל בולטת במיוחד קבוצה מאוניברסיטת לונד (מאלמו, שבדיה) שפרסמה בחודש שעבר מחקר בנושא בירחון המדעי PLoS One.
החוקרים גייסו 7 זוגות גברים בריאים ולא-פעילים, "הוציאו" מהם (בביופסיה) תאי שומן, ומיפו את פעילות המתילציה של ה-DNA (חומר גנטי) בתאים. כמו כן, נלקחו גם מדדים להרכב גוף, היקף מותן, לחץ דם, פרופיל שומני דם, כשירות אירובית וסמני בריאות וכושר נוספים (שלב הבסיס). לאחר מכן, נתבקשו הנבדקים להתחיל בפעילות גופנית של כשעה (ספיניניג ושיעורים אירוביים) בהנחיית מדריך, פעמיים בשבוע, למשך 6 חודשים (שלב ההתערבות). בסיום תקופה זו, ניכרה ירידה ב-% שומן והיקף מותן, עם שיפור בכושר הגופני, בערכי לחץ דם ופרופיל שומני דם, וגם שינוי משמעותי בתבניות מתילציה של הגנים בתאי השומן, בביופסיה חוזרת (במעל 17900 אזורים בגנום, ב-7663 גנים שונים). רמת המתילציה עלתה ברוב הגנים הללו וירדה בחלקם, והשפיעה על הדרך בה הם "התבטאו" (ייצור חלבונים). גנים עם שינויי מתילציה רבים נטו גם להיות אלו שזוהו לפני כן כבעלי תפקיד באגירת שומן ובסיכון לפתח השמנה וסוכרת. אחת החוקרות אף טענה שהממצאים רומזים לכך שפעילות גופנית משפיעה על הסיכון לסבול מהשמנה וסוכרת ע"י שינויי מתילציה של ה-DNA בגנים הרלוונטיים.
חוקרים נוספים (מכון קרולינסקה בשטוקהולם, ואחרים) מצאו כי לפעילות גופנית השפעה דומה על מתילצית DNA בתאי שריר, כבר לאחר אימון בודד! שלם כך, הם לקחו ביופסיות שריר מגברים ונשים לא פעילים ומיפו את פעילות המתילציה בתאי השריר שלהם. לאחר מכן, הנבדקים רכבו על אופני ארגומטר עד להוצאה אנרגטית כוללת של כ-400 קק"ל. ביופסיות שריר חוזרות הראו שבתניות מתילציה אכן השתנו לאחר אימון בודד, באופן דומה למתואר בתאי השומן- חלק מהגנים עברו מתילציה וחלק "איבדו" את המתילציה שהייתה להם. ושוב, הגנים עם שינוי מתילציה הרחב ביותר היו אלו שמוכרים כייצרני חלבונים שמשפיעים על מטבוליזם (חילוף חומרים) ועל הסיכון לפתח השמנה וסוכרת. מעניין היה לראות ששינויי המתילציה היו הרבה יותר משמעותיים באלו שרכבו באופן אינטנסיבי יותר, מאשר באלו שרכבו בעצימות נמוכה יותר, למרות הוצאה קלורית זהה. אחד החוקרים טען שהמשמעות העיקרית של הממצאים היא ששינויי מתילציה הם כנראה חלק מתגובת אדפטציה (התאמה) מוקדמת ביותר לאימון גופני, והיא ש"דוחפת" לשינויים שיבואו לאחר מכן.
אמנם נותרו שאלות רבות בתחום, אך דומני שממצאים אלו פותחים אשנב חדש בחקר הפעילות הגופנית והשפעתה על גוף האדם, ובמניעת מחלות כרוניות במאה ה-21.
אסיים, כהרגלי, בברכת בריאות פעילה וחג שמח,
שלכם,
רון, SportsWave
תגובות
ד"ר רון גולן
רקע: רופא ספורט (MD) ופיסיולוג מאמץ (PhD, ארה''ב); השתלם בארה''ב ואירופה; מנהל המרכז לשיקום לב ורפואת ספ...
עוד פוסטים בבלוג: בריאות פעילה
שנה טובה
אֵלִי,
תֵּן בִּי אֵת הַשַּלְוָוה - לְקָבֵּל אֵת הַדְּבָרִים שֶאֵין בִּיכוֹלתִּי לְשַנוֹתָם,
אֶת הָאוֹמֶץ - לְשַנוֹת אֵ...
קראו עוד
האם לריצה של דקות בודדות ביום יש יתרון בריאותי? ואם כן, כיצד?
<p>קווים מנחים לפעילות גופנית ממליצים לבצע בשבוע פעילות גופנית בעצימות בינונית במשך 150 דקות מצטברות או 75 דקות מצ...
קראו עוד
פעילות גופנית - תרופה לכל דבר ועניין!
<p> פעילות גופנית היא תרופה לכל דבר ועניין, ויש להתייחס אליה כמו לכל טיפול תרופתי אחר! כמו שלא מפסיקים טיפול במש...
קראו עוד
אימון גופני ושיפור מטבוליזם בשרירי שלד של מטופלים עם סוכרת סוג 2
<p> אימון גופני (אירובי, התנגדות או משולב) משפר מטבוליזם (חילוף חומרים) בשרירי שלד של מטופלים עם סוכרת 2, והינו ...
קראו עוד