راز تقویت عملکرد ماهیچه‌ها در افراد مسن کشف شد

برترین‌ها: دانشمندان سازوکار سلولی مربوط به واکنش ماهیچه‌ها به ورزش را شناسایی کرده‌اند؛ پیشرفتی که به گفته آن‌ها، می‌تواند به ترفند جدیدی برای تقویت عملکرد ماهیچه‌ها در طول پیری منجر شود.

این پژوهش که به تازگی در مجله «پی‌ان‌ای‌اس» (PNAS) منتشر شده است، همچنین به مداخله‌ای ضدپیری اشاره می‌کند که می‌تواند افت ماهیچه‌ای را که با افزایش سن رخ می‌دهد، به تاخیر اندازد.

کیت بلک‌ول، از نویسندگان این مطالعه، در بیانیه‌ای گفت: «داده‌های ما واسطه‌ای ضروری را برای واکنش‌دهی ورزش شناسایی می‌کند و نقطه آغازی است برای مداخله در جهت حفظ عملکرد ماهیچه‌ها در طول پیری.»

در این مطالعه، پژوهشگران سازوکاری را در پی فروپاشیدن و ترمیم میتوکندری‌ها یافتند - ساختارهای تخصصی یا اندامک‌هایی در داخل هر سلول که مسئول تولید انرژی است.

مطالعات قبلی نشان داده‌اند که عملکرد میتوکندری برای سلامت حیاتی است.

پژوهش‌ها نشان داده است که اختلال در چرخه ترمیم میتوکندری‌های ناکارآمد و بازیابی اتصال بین اندامک‌ها، با ایجاد و پیشرفت بیماری‌های مرتبط با افزایش سن، مانند بیماری قلبی و دیابت نوع ۲، مرتبط است.

دکتر بلک‌ول توضیح داد: «وقتی که می‌بینیم ماهیچه‌های ما پس از یک جلسه ورزش، در روندی از خستگی و ترمیم قرار می‌گیرند، دارند این چرخه دینامیکی میتوکندری را از سر می‌گذرانند.»

او افزود: «در این فرایند، ماهیچه‌ها پیامدهای متابولیکی ورزش را مدیریت، و توانایی عملکردی خود را بازیابی می‌کنند.»

دانشمندان نقش پویایی میتوکندری را در طول ورزش در گونه کرم میکروسکوپی «سی الگانس» (C. elegans) که مداوم در پژوهش‌های پیری مورد استفاده قرار می‌گیرد، ارزیابی کردند.

پژوهشگران شاهد کاهش عادی تندرستی کرم‌ها در طول ۱۵ روز بزرگسالی‌شان هنگام شنا یا خزیدن آن‌ها بودند که علتش بالا رفتن سن بود.

آن‌ها همچنین تغییر چشمگیر و پیشرونده‌ای به سمت میتوکندری‌های از بین رفته یا نامنظم در این جانوران پیر یافتند.

این مطالعه اشاره کرد که در کرم‌های جوان در نخستین روز بزرگسالی، یک دوره منفرد خستگی پس از یک ساعت تحرک پدید آمد.

این جلسه [تحرک] ۶۰ دقیقه‌ای همچنین به افزایش فروپاشی میتوکندری در سلول‌های ماهیچه‌ای این حیوانات منجر شد، اما پژوهشگران دریافتند که یک دوره ۲۴ ساعته، برای بازیابی عملکرد و کار میتوکندری کافی است.

با این حال، در کرم‌های مسن‌تر، عملکرد جانور در طول ۲۴ ساعت به حالت اولیه بازنگشت.

دانشمندان می‌گویند هرچند در کرم‌های مسن‌تر [نیز] میتوکندری یک چرخه فروپاشی و ترمیم را پشت سر گذاشت، سازماندهی مجددی که رخ می‌دهد، در قیاس با کرم‌های جوان، کاهش یافته بود.

جولیان کروز کامپوس، از دیگر نویسندگان این مطالعه، توضیح داد: «پیری، از میزان وقوع آن کاست و باعث کاهش موازی در تندرستی شد. این نشان می‌دهد که پویایی میتوکندری ممکن است برای حفظ تندرستی و احتمالا برای افزایش سلامت آن با یک دوره تمرینی، مهم باشد.»

سپس پژوهشگران به کرم‌های نوع وحشی اجازه دادند که از ابتدای بزرگسالی، ۱۰ روز متوالی روزی یک ساعت شنا کنند.

هنگامی که آن‌ها چنین کردند، دانشمندان دریافتند که این برنامه تمرینی درازمدت، تندرستی جانور میانسال را در روز دهم به طرز چشمگیری بهبود می‌بخشد و اختلالات پویایی میتوکندری را که در طول پیری مشاهده می‌شود، کاهش می‌دهد.

سپس پژوهشگران مداخلات شناخته‌شده و درازمدتی مانند «ای‌ام‌پی‌کی» (AMPK) را آزمایش کردند که مولکول تنظیم‌کننده کلیدی در حین ورزش است و به بازسازی مورفولوژی و متابولیسم میتوکندری نیز کمک می‌کند.

دانسته شد که افزایش سطح این مولکول در کرم‌ها، تندرستی و حفظ عملکرد حرکتی آن‌ها را در طول پیری بهبود می‌بخشد.

دکتر بلک‌ول افزود: «داده‌های ما نقاط مداخله احتمالی مفید را برای جلوگیری از این کاهش- به احتمال زیاد همراه با جنبه‌های دیگر پیری- نشان می‌دهد. تعیین اینکه چگونه شکل‌پذیری شبکه میتوکندری بر تندرستی و طول عمر و بیماری‌های مرتبط با پیری در انسان تاثیر می‌گذارد، بسیار جالب‌توجه خواهد بود.»