Wie Sport dazu beiträgt, DNA-Schäden und altersbedingten Gefäßproblemen vorzubeugen

Eine kürzlich von Forschern der Abteilung für Inneren Medizin an der Universität von Utah in Salt Lake City Studie untersucht die Rolle von DNA-Schäden in Blutgefäßen und dem alternden Herz-Kreislauf-System.

Sie fanden heraus, dass eine erhöhte Bewegung mit einer verringerten DNA-Schädigung in Zellen, die Blutgefäße auskleiden, verbunden war. Dies kann helfen, zu erklären, wie Bewegung auch später im Leben das Risiko einer Atherosklerose verringern kann.

Unter der Leitung von Jisook Lim, PhD, einem Postdoktorand an der Universität von Utah, werden die Forscher ihre Ergebnisse auf der american Physiology Summittitle="American Physiology Summit | American Physiological Society">-Das Jahrestagung der American Physiological Society-in Long Beach, Kalifornien, präsentieren. Die Konferenz ist der 4. bis 7. April 2024.

Wie schützt sich Bewegung im Alter von der Gefäßgesundheit?

Mit zunehmendem Alter steigt das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen und andere kardiovaskuläre Probleme. Dies ist normalerweise auf Atheriosklerose zurückzuführen - die Ansammlung von Fettsubstanzen auf der Schleimhaut von Blutgefäßen.

Wenn diese Plaques wachsen, beschränken sie Blutgefäße und erhöhen das Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse wie Herzinfarkte oder Striche.

Glücklicherweise kann physische bewegung das Risiko der Atherosklerose erheblich verringern. Selbst Bewegung bei älteren Menschen kann die Bildung von Plaque verlangsamen und die kardiovaskulären Ergebnisse verbessern.

Es hat sich jedoch als schwieriger erwiesen, genau zu verstehen, wie Bewegung die Herz-Kreislauf-Gesundheit zugute kommt. Eine neue Studie konzentriert sich auf einen wahrscheinlichen Mechanismus: DNA-Schaden.

DNA-Schäden und Telomere: Schlüsselspieler im Altern

Mit zunehmendem Alter gibt es in vielen Aspekten unserer Physiologie einen langsamen Funktionsverlust. Ein Teil dieses Rückgangs ist auf dNA-Schaden.

DNA-Schäden treten aus vielen Gründen auf, und unsere dNA-Reparaturmechanismentitle="Änderungen der DNA-Reparatur während des Alterns - PMC">Werden im älteren Alter zu fehleranfällig.

Experten glauben, dass der DNA-Schaden eine zentrale Rolle im Alterungsprozesstitle="Die zentrale Rolle des DNA-Schadens im Alterungsprozess - PMC">Spielt und es scheint eine wichtige Rolle bei der Verschlechterung unserer Blutgefäße zu spielen, wenn wir älter werden.

Telomere sind DNA-"-Kappen" an den Enden von Chromosomen-sie schützen sie vor Verwicklungs- und Ausfransen. Aus diesem Grund ist telomerlänge ist ein Indikator für das biologische Alter - kürzere Länge ist mit vielen altersbedingten Krankheiten verbunden, einschließlich herz-Kreislauf-Erkrankungtitle="Grenzen | Telomerlänge und das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen: Eine Mendelsche Randomisierungsstudie">.

Telomere in Zellen, die Blutgefäße auskleiden, sind besonders anfällig für Beschädigungen durch eine Kraft, die als "Scherspannung" bezeichnet wird.

"Je höher die Blutgeschwindigkeit und je kleiner der Durchmesser der Arterie, desto höher der Scherstress", erklärte Jan Malik, M. D., M. P. H., Professor am Universitätsklinikum in Prag, Tschechische Republik, der nicht an dieser Studie beteiligt war.

Obwohl unser Körper Systeme vorhanden ist, um mit diesem Stress fertig zu werden, ist die Blutgefäße gestört die Blutfluss ist beeinträchtigt. Diese Störung erhöht die Reibung der Zellen, die die Blutgefäße auskleiden, was das Risiko einer Atherosklerose erhöht.

Malik, der Papiere zu diesem Thema veröffentlicht hat, sagte uns, dass "Änderungen des Scherbeanspruchung für die Entwicklung der Atheriosklerose von entscheidender Bedeutung sind".

Eine laufende Studie der Universität von Utah untersuchte, ob Bewegung das kardiovaskuläre Risiko verringern kann, indem DNA-Schäden minimiert und Telomere geschützt werden.

Eine höhere körperliche Aktivität ist mit weniger DNA-Schäden verbunden

Forscher der Universität von Utah überwachten 15 männliche Mäuse 4 Wochen in einem Käfig mit einem Laufbandrad. Sie unterteilten sie in drei Kategorien, je nachdem, wie viel Distanz sie jeden Tag lief:

• Schnell
• Gemäßigter Läufer
• Geringer Bewegung.

Am Ende der Studie sammelten die Wissenschaftler Gewebe aus der Aorta der Tiere, dem Blutgefäß, durch das Blut aus dem Herzen fließt. Sie untersuchten verschiedene Abschnitte der Aorta, die unterschiedlichen Scherbeanspruchungen ausgesetzt sind.

Insbesondere konzentrierten sie sich auf zwei Zelltypen:

• Endothelzellen, die das Innere der Blutgefäße auskleiden;
• Gefäß glatte Muskelzellen in den Wänden von Blutgefäßen.

Anschließend bewerteten sie den DNA-Schaden der Zellen und bewerteten, wie gut ihre Telomere funktionierten.

Ihre Analyse zeigte, dass eine erhöhte körperliche Aktivität mit weniger DNA-Schäden und einer verbesserten Telomerfunktion in Endothelzellen verbunden war, jedoch nicht in glatten Gefäßmuskelzellen.

Vorherige Forschung hat auch gezeigt, dass der glatte Gefäßmuskel nicht in gleichem Maße wie Endothelzellen beschädigt wird, die der vollen Durchblutungskraft ausgesetzt sind.

Laut der Studie Abstracts im Allgemeinen "ist die Menge der aeroben Bewegung umgekehrt proportional zu DNA-Schäden und Telomerfunktionsstörungen". Dies bedeutet, dass die Tiere, die am meisten trainiert haben, die geringste Menge an Schäden und Funktionsstörungen hatten.

Was bietet diese Studie?

Diese Studie trägt zum wachsenden Beweis bei, dass Bewegung gesundheitliche Vorteile erzielen kann, indem sie vor DNA-Schäden schützt und die Telomerfunktion schützt.

"Indem die unterschiedlichen Reaktionen von Aortenregionen mit unterschiedlichen Blutflussmustern und Zelltypen auf aerobe Übungen enthüllt", erklärte Lim in einer Pressemitteilung, "diese Studie bietet eine solide Grundlage für einen detaillierten und individuellen Ansatz für kardiovaskuläre Gesundheitsinterventionen."

Wissenschaftler untersuchen seit einiger Zeit die Beziehung zwischen Bewegung und Telomeren. Beispielsweise zeigte eine Studie von 2013, dass Ultramarathon-Läufer längere Telomere haben als gesunde Kontrollteilnehmer.

Andere Studien haben ebenfalls einen Zusammenhang zwischen physischer Fitness und Telomerlänge gefunden.