Hoe lichaamsbeweging DNA-schade en leeftijdsgebonden vaatproblemen helpt voorkomen

Een recente dierstudie door onderzoekers van de afdeling Interne Geneeskunde van de Universiteit van Utah in Salt Lake City onderzoekt de rol van DNA-schade in bloedvaten en het verouderende cardiovasculaire systeem.

Ze ontdekten dat meer lichaamsbeweging geassocieerd was met verminderde DNA-schade in de cellen aan de binnenkant van de bloedvaten. Dit kan helpen verklaren hoe lichaamsbeweging zelfs op latere leeftijd het risico op atherosclerose kan verminderen.

Onder leiding van Jisook Lim, PhD, een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Utah, zullen onderzoekers hun bevindingen presenteren op de American Physiology Summit – de jaarlijkse bijeenkomst van de American Physiological Society – in Long Beach, Californië. De conferentie vindt plaats van 4 tot 7 april 2024..

Hoe beschermt lichaamsbeweging de vasculaire gezondheid naarmate we ouder worden?

Naarmate we ouder worden, neemt het risico op hart- en vaatziekten en andere cardiovasculaire problemen toe. Dit komt meestal door atherosclerose - de ophoping van vetstoffen op het slijmvlies van bloedvaten.

Naarmate deze plaques groeien, verkleinen ze de bloedvaten, waardoor het risico op cardiovasculaire gebeurtenissen zoals hartaanvallen of beroertes toeneemt.

Gelukkig kan lichaamsbeweging het risico op atherosclerose aanzienlijk verminderen. Zelfs lichaamsbeweging bij ouderen kan de vorming van tandplak vertragen en de cardiovasculaire resultaten verbeteren.

Het is echter moeilijker gebleken om precies te begrijpen hoe lichaamsbeweging de cardiovasculaire gezondheid ten goede komt. Een nieuwe studie richt zich op één waarschijnlijk mechanisme: DNA-schade.

DNA-schade en telomeren: sleutelspelers bij veroudering

Naarmate we ouder worden, is er een langzaam functieverlies in veel aspecten van onze fysiologie. Een deel van deze daling is te wijten aan DNA-schade .

DNA-schade kan om vele redenen optreden, en onze DNA-reparatiemechanismen worden op oudere leeftijd gevoeliger voor fouten.

Deskundigen zijn van mening dat DNA-schade een centrale rol speelt in het verouderingsproces , en dat het een belangrijke rol lijkt te spelen bij de achteruitgang van onze bloedvaten naarmate we ouder worden.

Telomeren zijn DNA-‘kappen’ aan de uiteinden van chromosomen – ze beschermen ze tegen verwarring en rafelen. Om deze reden is de lengte van telomeren een indicator voor de biologische leeftijd; kortere lengte wordt in verband gebracht met veel leeftijdsgebonden ziekten, waaronder hart- en vaatziekten .

Telomeren in cellen die de bloedvaten bekleden zijn bijzonder gevoelig voor schade door een kracht die 'schuifspanning' wordt genoemd.

"Hoe hoger de bloedsnelheid en hoe kleiner de diameter van de slagader, hoe hoger de schuifspanning", legt Jan Malik, MD, MPH, professor aan het Universitair Algemeen Ziekenhuis in Praag, Tsjechië, uit, die niet bij dit onderzoek betrokken was..

Hoewel ons lichaam over systemen beschikt om met deze stress om te gaan, wordt de bloedstroom verstoord als de bloedvaten verstoord zijn . Deze verstoring vergroot de wrijving die wordt ervaren door de cellen langs de bloedvaten, waardoor het risico op atherosclerose toeneemt.

Malik, die artikelen over dit onderwerp heeft gepubliceerd, vertelde ons dat "veranderingen in schuifspanning van cruciaal belang zijn voor de ontwikkeling van atherosclerose."

In een lopend onderzoek van de Universiteit van Utah werd onderzocht of lichaamsbeweging het cardiovasculaire risico kan verminderen door DNA-schade te minimaliseren en telomeren te beschermen.

Een hogere fysieke activiteit gaat gepaard met minder DNA-schade

Onderzoekers van de Universiteit van Utah volgden 15 mannetjesmuizen gedurende vier weken in een kooi met een loopbandwiel. Ze verdeelden ze in drie categorieën, afhankelijk van de afstand die ze elke dag aflegden:

• snel
• gematigde loper
• weinig beweging.

Aan het einde van het onderzoek verzamelden de wetenschappers weefsel uit de aorta van de dieren, het bloedvat waardoor bloed vanuit het hart stroomt. Ze bestudeerden verschillende delen van de aorta die worden blootgesteld aan verschillende niveaus van schuifspanning.

In het bijzonder concentreerden ze zich op twee celtypen:

• Endotheelcellen die de binnenkant van bloedvaten bekleden;
• Vasculaire gladde spiercellen die worden aangetroffen in de wanden van bloedvaten.

Vervolgens beoordeelden ze de DNA-schade van de cellen en evalueerden ze hoe goed hun telomeren functioneerden.

Uit hun analyse bleek dat verhoogde fysieke activiteit geassocieerd was met minder DNA-schade en verbeterde telomeerfunctie in endotheelcellen, maar niet in vasculaire gladde spiercellen.

Eerder onderzoek heeft ook aangetoond dat vasculaire gladde spieren niet in dezelfde mate worden beschadigd als endotheelcellen, die de volledige kracht van de bloedstroom ondervinden.

Volgens de samenvattingen van de studie is in het algemeen "de hoeveelheid aërobe oefening omgekeerd evenredig met DNA-schade en telomeerdisfunctie." Dit betekent dat de dieren die het meest trainden de minste schade en disfunctie hadden.

Wat levert deze studie op?

Deze studie draagt ​​bij aan de groeiende hoeveelheid bewijsmateriaal dat lichaamsbeweging gezondheidsvoordelen kan bieden door bescherming te bieden tegen DNA-schade en de telomeerfunctie te beschermen.

"Door de verschillende reacties te onthullen van aortaregio's die verschillende bloedstroompatronen en celtypen ervaren op aerobe oefeningen", legde Lim uit in een persbericht, "zal deze studie een solide basis bieden voor een gedetailleerde en geïndividualiseerde benadering van cardiovasculaire gezondheidsinterventies."

Wetenschappers bestuderen al een tijdje de relatie tussen lichaamsbeweging en telomeren. Uit een onderzoek uit 2013 bleek bijvoorbeeld dat ultramarathonlopers langere telomeren hebben dan gezonde controledeelnemers.

Andere onderzoeken hebben ook een verband gevonden tussen fysieke fitheid en telomeerlengte.