A sportolás megváltoztatja a génjeink alakját és működését, ami befolyásolja egészségi állapotunkat és fittségünket. Az emberi genom lenyűgözően komplex és dinamikus, a gének folyamatosan be- vagy kikapcsolódnak attól függően, hogy a szervezetből milyen biokémiai jeleket érzékelnek. Ha a gének bekapcsolódnak, fehérjéket bocsátanak ki, amelyek azonnali fiziológiai választ váltanak ki valahol a szervezetben.
A tudósok tudják, hogy a sportolás eredményeképpen bizonyos gének aktívak vagy inaktívak lesznek. Azt azonban még nem értik, hogy ezek a bizonyos gének honnan tudják, hogy miként kell reagálniuk a sporttevékenységre.
Az alapok
Lássuk az epigenetikát, tehát azt a folyamatot, amelynek során a gének - de nem az egész DNS - működése változik.
Epigenetikus változások a gén külső felületén jelentkeznek, jellemzően a metilációnak nevezett folyamat során. A metiláció során az atomok egy csoportja - amelyeket metil csoportnak nevezünk - egy mikroszkopikus méretű puhatestűhöz hasonlóan hozzátapad a gén külső felületéhez, és ezzel többé-kevésbé alkalmassá teszi a gént arra, hogy felfogja és reagáljon a szervezetből érkező ingerekre. A kutatók már tudják, hogy a metilációs minták változása összefügg az életmóddal. Ha például diétázunk vagy szennyező anyagokkal érintkezünk, akkor a DNS-ünk néhány génjén lévő metilációs minták megváltozhatnak, ami hatással van arra, hogy milyen fehérjéket bocsát ki az a bizonyos gén. Attól függően, hogy milyen gének érintettek a folyamatban, hatással lehet még akár az egészségünkre vagy betegségkockázatunkra is.
Hogyan zajlik mindez a sport esetében?
Sokkal kevesebbet tudunk a sport és a metiláció kapcsolatáról. Csak néhány kisebb tanulmányt ismerünk, amelyek arról szólnak, hogy egy edzés azonnali változásokat indít el az izomsejtekben lévő gének metilációs mintáiban. Az azonban már nem világos, hogy az aktív, rendszeres sportolás hatással van-e, illetve miként hat a metilációra.
5.-es biológiakvíz: hány veséje van egy embernek? – 10 kérdés az emberi testről
Egy, az Epigenetics című folyóiratban 2014 decemberében közölt tanulmány szerint a stockholmi Karolinska Intézet kutatói 23 fiatal, egészséges férfit és nőt toboroztak. Egy laboratóriumban felmérték a fizikai teljesítőképességüket, valamint orvosi vizsgálatot végezzenek rajtuk, aminek során izombiopszia is történt.
Az epigenetikus változások tanulmányozásának egyik akadálya az volt a múltban, hogy az életünk annyiféle aspektusa hat a metilációs mintázatok változására, hogy ez nagyon megnehezítette a sportolás, a diéta és a viselkedés hatásainak elkülönítését.
A Karolinska kutatói egy egyszerű megoldással kerülték meg ezt az akadályt: arra kérték az önkénteseiket, hogy csak az egyik lábukkal biciklizzenek, és a másikkal ne végezzenek edzéseket. Ennek eredményeképpen minden kísérleti személynek megvolt a saját kontrollcsoportja is. Mindkét lábukon kialakultak metilációs mintázatok az életmódjuk eredményeképpen, ám a sportolás következtében csak a pedálozást végző lábukban történtek változások.
Az önkéntesek három hónapon keresztül, hetente négy alkalommal, 45 percig bicikliztek egy lábbal. Ezt követően a kutatók megismételték az izombiopsziát és a többi vizsgálatot az önkénteseken. Nem meglepően a tesztalanyoknak erősebb volt az a lába, amellyel edzettek, ez is bizonyította, hogy a sportolás hat a fizikai teljesítőképességre. Az izomsejtek DNS-ében végbement változások viszont ennél is lenyűgözőbbek voltak. Részletes génvizsgálatot végezve a kutatók megállapították, hogy a tréningezett láb izomsejtjeinek genomjában több mint 5000 szakaszon alakult ki új metilációs mintázat.
Néhány esetben több metil csoport, néhány esetben kevesebb mutatkozott. A változások azonban szignifikánsak voltak, és a nem tréningezett lábban nem voltak kimutathatók. Érdekes módon a legtöbb metilációs mintázat változása azokban a genom csoportokban ment végbe, amelyeket a gének által történő fehérjekibocsájtás intenzitását segítik elő. A génkifejeződés (génexpresszió) érzékelhetően nőtt, illetve változott a kutatók által vizsgált izomsejtgének ezreiben.
A legtöbb szóban forgó gén az izomban végbementő energiametabolizmusban, az inzulinválaszban és a gyulladásokban játszik szerepet. Más szóval azért felelősek, hogy mennyire egészségesek és fittek az izmaink és a szervezetünk. Ilyen változások nem történtek az edzetlen lábban.
