Ново проучване на Вашингтонския държавен университет установи, че постоянните физически упражнения могат да променят молекулите в организма, които влияят върху поведението на гените, като освен това променят и талията.
В изследването, публикувано в Scientific Reports, са разгледани еднояйчни близнаци и е установено, че по-активните физически братя и сестри имат по-ниски показатели за метаболитни заболявания, измерени чрез индекса на телесната маса и размера на талията. Това е било съпроводено с разлики в техните епигеноми - молекулярните процеси, които заобикалят ДНК и могат да повлияят на генната експресия, без да променят реалната последователност на ДНК. При по-активните близнаци имало и епигенетични белези, свързани с намален риск от метаболитен синдром - състояние, което може да доведе до сърдечни заболявания, инсулт и диабет тип 2.
Тъй като еднояйчните близнаци имат еднакви генетични характеристики, проучването показва, че маркерите на метаболитните заболявания са силно повлияни от начина, по който човек взаимодейства със средата, а не само от наследените генетични характеристики.
"Откритията предоставят молекулярен механизъм за връзката между физическата активност и метаболитните заболявания", заявява Майкъл Скинър (Michael Skinner), биолог от Университета на Вашингтон и автор на изследването. "Известно е, че физическите упражнения намаляват предразположеността към затлъстяване, но сега изглежда, че упражненията чрез епигенетиката влияят на много клетъчни типове, много от които участват в метаболитните заболявания."
Изследователите са взели ДНК проби от 70 двойки еднояйчни близнаци, които едновременно с това участват в проучване за физическо натоварване чрез регистъра на близнаците в щата Вашингтон. Екипът, ръководен от професора от Вашингтонския държавен университет и директор на регистъра Глен Дънкан (Glen Duncan), събира данни за близнаците в няколко различни момента от 2012 до 2019 г. Те използват фитнес тракери за измерване на физическата активност и измерват талията и индекса на телесната маса на участниците. Близнаците отговарят и на въпроси от анкета за начина им на живот и физическа активност.
Установено е, че много от двойките близнаци са дискордантни, което означава, че се различават един от друг, по отношение на мерките за физическа активност и индекс на телесна маса.
Анализът, направен от лабораторията на Скинър, на клетките на дискордантните близнаци разкрива и епигенетични различия.
Близнакът от дискордантната двойка с високо ниво на физическа активност, определено като повече от 150 минути седмично упражнения, има епигенетични промени в области, наречени региони на ДНК метилиране, които корелират с намален индекс на телесна маса и обиколка на талията. Тези региони са свързани и с над 50 гена, които вече са идентифицирани като специфични за интензивната физическа активност и метаболитните рискови фактори.
Учените и преди са отбелязвали, че повечето еднояйчни близнаци развиват различни заболявания с напредването на възрастта, въпреки че имат едни и същи гени. Епигенетиката може да помогне да се обясни причината за това, посочва Скинър.
"Ако генетиката и последователността на ДНК бяха единствените движещи сили за биологията, тогава по същество близнаците би трябвало да имат едни и същи заболявания. Но това не е така", отбелязва Скинър. "Така че това означава, че трябва да има въздействие на околната среда върху близнаците, което да стимулира развитието на болестта."
“Epigenome-wide association study of physical activity and physiological parameters in discordant monozygotic twins” by Glen E. Duncan, Ally Avery, Jennifer L. M. Thorson, Eric E. Nilsson, Daniel Beck and Michael K. Skinner, 23 November 2022, Scientific Reports. DOI: 10.1038/s41598-022-24642-3
Not Just Waistlines: Exercise Can Change the Very Molecules in the Human Body That Influence How Genes Behave, Washington State University
