Populaire Berichten
Lichaamsbeweging kan ons DNA veranderen
Oefening verandert de vorm en het functioneren van onze genen, vindt een nieuwe studie.
Betreed epigenetica, een proces waarbij de werking van genen wordt veranderd, maar niet het DNA zelf. We weten allemaal dat lichaamsbeweging ons fitter kan maken en ons risico op ziekten zoals diabetes en hartaandoeningen kan verminderen. Maar hoe een hardloop- of fietstocht zich van begin tot eind zou kunnen vertalen in een gezonder leven, is nog steeds verbijsterend.
Nu meldt nieuw onderzoek dat het antwoord gedeeltelijk in ons DNA kan liggen. Oefening, zo blijkt uit een nieuwe studie, verandert de vorm en het functioneren van onze genen, een belangrijke stop op weg naar een betere gezondheid en fitheid.
Het menselijk genoom is verbazingwekkend complex en dynamisch, met genen die constant aan of uit gaan, afhankelijk van de biochemische signalen die ze van het lichaam ontvangen. Wanneer genen worden ingeschakeld, brengen ze eiwitten tot expressie die elders in het lichaam fysiologische reacties veroorzaken.
Wetenschappers weten dat door inspanning bepaalde genen actief of stiller worden. Maar ze hadden niet begrepen hoe die genen weten hoe ze op inspanning moeten reageren.
Betreed epigenetica, een proces waarbij de werking van genen wordt veranderd, maar niet het DNA zelf. Epigenetische veranderingen vinden plaats aan de buitenkant van het gen, voornamelijk door een proces dat methylering wordt genoemd. Bij methylering hechten clusters van atomen, methylgroepen genaamd, aan de buitenkant van een gen zoals microscopisch kleine weekdieren en zorgen ervoor dat het gen min of meer in staat is om biochemische signalen van het lichaam te ontvangen en erop te reageren.
Wetenschappers weten dat methylatiepatronen veranderen als reactie op levensstijl. Het eten van bepaalde diëten of blootstelling aan verontreinigende stoffen kan bijvoorbeeld de methylatiepatronen van sommige genen in ons DNA veranderen en beïnvloeden welke eiwitten die genen tot expressie brengen. Afhankelijk van welke genen erbij betrokken zijn, kan het ook onze gezondheid en het risico op ziekte beïnvloeden.
Er is veel minder bekend over lichaamsbeweging en methylering. Een paar kleine onderzoeken hebben aangetoond dat een enkele inspanning leidt tot onmiddellijke veranderingen in de methyleringspatronen van bepaalde genen in spiercellen. Maar of langdurige, regelmatige fysieke training de methylering beïnvloedt, of hoe dit werkt, is onduidelijk.
Dus voor een studie die deze maand in Epigenetica werd gepubliceerd, rekruteerden wetenschappers van het Karolinska Instituut in Stockholm 23 jonge en gezonde mannen en vrouwen, brachten ze naar het laboratorium voor een reeks fysieke prestaties en medische tests, waaronder een spierbiopsie, en vroegen hen toen drie maanden lang de helft van hun onderlichaam trainen.
Een van de obstakels in het verleden om epigenetische veranderingen precies te bestuderen, was dat zoveel aspecten van ons leven onze methyleringspatronen beïnvloeden, waardoor het moeilijk is om de effecten van lichaamsbeweging te isoleren van die van dieet of ander gedrag.
spin met ontwerp op de achterkant
De wetenschappers van Karolinska hebben dat obstakel omvergeworpen door hun vrijwilligers te laten fietsen met slechts één been, terwijl het andere niet wordt uitgeoefend. In feite werd elke persoon zijn of haar eigen controlegroep. Beide benen zouden methylatiepatronen ondergaan, beïnvloed door zijn of haar hele leven; maar alleen het trapbeen zou veranderingen vertonen die verband houden met lichaamsbeweging.
De vrijwilligers trapten op één been in een gematigd tempo gedurende 45 minuten, vier keer per week gedurende drie maanden. Daarna herhaalden de wetenschappers de spierbiopten en andere tests met elke vrijwilliger.
Het is niet verrassend dat het geoefende been van de vrijwilligers nu krachtiger was dan het andere, wat aantoont dat de oefening tot fysieke verbeteringen had geleid.
Maar de veranderingen in het DNA van de spiercellen waren intrigerender. Met behulp van geavanceerde genomische analyse stelden de onderzoekers vast dat meer dan 5.000 plaatsen op het genoom van spiercellen van het uitgeoefende been nu nieuwe methylatiepatronen vertoonden. Sommige vertoonden meer methylgroepen; wat minder. Maar de veranderingen waren significant en werden niet gevonden in het niet-uitgeoefende been.
Interessant genoeg waren veel van de methyleringsveranderingen op delen van het genoom bekend als versterkers die de expressie van eiwitten door genen kunnen versterken. En de genexpressie was merkbaar verhoogd of veranderd in duizenden spiercelgenen die de onderzoekers bestudeerden.
Van de meeste genen in kwestie is bekend dat ze een rol spelen bij het energiemetabolisme, de insulinerespons en ontstekingen in spieren. Met andere woorden, ze beïnvloeden hoe gezond en fit onze spieren – en lichamen – worden.
Ze werden niet veranderd in het niet-uitgeoefende been.
Het resultaat is dat wetenschappers nu nog een stap beter begrijpen in de gecompliceerde, veelzijdige processen die beweging zo goed voor ons maken.
Er zijn echter nog steeds veel mysteries, zei Malene Lindholm, een afgestudeerde student aan het Karolinska Institute, die de studie leidde. Het is bijvoorbeeld onbekend of de genetische veranderingen die zij en haar collega's hebben waargenomen, zouden blijven hangen als iemand stopt met trainen en hoe verschillende hoeveelheden of verschillende soorten lichaamsbeweging de methyleringspatronen en genexpressie kunnen beïnvloeden. Zij en haar collega's hopen die vragen in toekomstige studies te onderzoeken.
Maar de boodschap van dit onderzoek is ondubbelzinnig. Door duurtraining - een verandering van levensstijl die voor de meeste mensen gemakkelijk beschikbaar is en niet veel geld kost, zei Lindholm, kunnen we veranderingen teweegbrengen die van invloed zijn op hoe we onze genen gebruiken en daardoor gezondere en functionelere spieren krijgen die uiteindelijk verbeteren onze kwaliteit van leven.