Lekarze zawsze przypominają ludziom, że ćwiczenia mogą pomóc w zapobieganiu wielu chorobom, w tym chorobom serca, chorobie Alzheimera, cukrzycy i infekcjom. Jednak biologiczne i molekularne podstawy ćwiczeń dla zdrowia nie były jasne przez długi czas.
Niedawno naukowcy z University of Texas Southwestern Medical Center uzyskali kilka wskazówek do rozwiązania tej zagadki. Potwierdzili, że cudownym efektem ćwiczeń jest promowanie autofagii. Odpowiednie wyniki badań zostały opublikowane online w czasopiśmie Nature 18 stycznia. Beth Levine, kierownik działu badań nad autofagią w University of Texas Southwestern Medical Center i profesor medycyny wewnętrznej i mikrobiologii, kierowała badaniami. Dokonała wielu ważnych wyników badań w dziedzinie autofagii. W 1999 roku odkryła Beclin1, pierwszy gen autofagii ssaków związany z supresorem raka piersi, który jest pierwszym genem autofagii związanym z ludzkimi genami odkrytymi przez naukowców.
Autofagia została zaproponowana przez Ashforda i Portera po tym, jak odkryli zjawisko "jedzenia siebie" w autofagii w 1962 roku. Odnosi się do tej części cytoplazmy i organelli, białek i innych składników w komórce, które muszą zostać zdegradowane, są owinięte przez dwuwarstwową błonę opadającą z wolnego rybosomu obszaru przyczepu szorstkiego retikulum endoplazmatycznego, tworząc autofagosom, który jest połączony z lizosomami w celu utworzenia autofagosomów i degradacji zawartości, Jest to proces kataboliczny w celu realizacji potrzeb metabolicznych samej komórki i odnowy niektórych organelli.
Jako ewolucyjnie bardzo stary i konserwatywny szlak metaboliczny, autofagia bierze udział w regulacji równowagi metabolicznej między syntezą, degradacją i ponownym wykorzystaniem substancji komórkowych i wpływa na wszystkie aspekty biologicznych procesów życiowych. Następnie naukowcy umieścili normalne i transgeniczne myszy na bieżni na pół godziny. Odkryli, że transgeniczne myszy wykazywały wczesne wyczerpanie w porównaniu ze zwykłymi myszami. Dzieje się tak dlatego, że zmutowane myszy nie mogą poprawić autofagii, co powoduje nieprawidłowy metabolizm glukozy, więc nie mogą generować wystarczającej ilości energii.
W kolejnym eksperymencie diety wysokotłuszczowej naukowcy ponownie zweryfikowali wyniki. Odkryli, że w przypadku braku ćwiczeń myszy typu dzikiego i myszy transgeniczne, którym podano dietę wysokotłuszczową, znacznie zwiększyły swoją wagę i rozwinęły się choroby podobne do cukrzycy typu 2. Jednak podczas normalnych ćwiczeń naukowcy odkryli, że chociaż ćwiczenia zmniejszyły wagę dwóch grup myszy, poziom glukozy we krwi zmutowanych myszy był nadal wysoki. Manipulacja autofagią może być nowym podejściem do leczenia cukrzycy. Zespół badawczy planuje również dalszą analizę roli autofagii w profilaktyce wysiłkowej innych chorób, w tym nowotworów, chorób neurodegeneracyjnych i starzenia się w kolejnym etapie badań eksperymentalnych.
