Come l'esercizio fisico aiuta a prevenire danni al DNA e problemi vascolari legati all'età

Un recente studio sugli animali condotto da ricercatori del Dipartimento di Medicina Interna dell'Università dello Utah a Salt Lake City indaga il ruolo del danno al DNA nei vasi sanguigni e l'invecchiamento del sistema cardiovascolare.

Hanno scoperto che un aumento dell'esercizio era associato a una riduzione del danno al DNA nelle cellule che rivestono i vasi sanguigni. Ciò può aiutare a spiegare come l'esercizio fisico anche più tardi nella vita può ridurre il rischio di aterosclerosi.

Guidato da Jisook Lim, PhD, un membro post-dottorato dell'Università dello Utah, i ricercatori presenteranno le loro scoperte a american Physiology Summittitle="Summit di fisiologia americana | Società fisiologica americana">-L'incontro annuale dell'American Physiological Society-a Long Beach, in California. La conferenza è 4-7 aprile 2024.

In che modo l'esercizio fisico protegge la salute vascolare con l'età?

Con l'età, aumenta il rischio di malattie cardiovascolari e altri problemi cardiovascolari. Ciò è di solito dovuto all'aterosclerosi: l'accumulo di sostanze grasse sulla mucosa dei vasi sanguigni.

Man mano che queste targhe crescono, si restringono i vasi sanguigni, aumentando il rischio di eventi cardiovascolari come attacchi di cuore o ictus.

Fortunatamente, l'esercizio fisico può ridurre significativamente il rischio di aterosclerosi. Anche l'esercizio fisico negli anziani può rallentare la formazione della placca e migliorare i risultati cardiovascolari.

Tuttavia, comprendere esattamente come l'esercizio fisico beneficia la salute cardiovascolare si è rivelato più difficile. Un nuovo studio si concentra su un probabile meccanismo: danno al DNA.

Danno al DNA e telomeri: giocatori chiave nell'invecchiamento

Con l'età, c'è una lenta perdita di funzione in molti aspetti della nostra fisiologia. Parte di questo declino è dovuta a danno al DNA.

Il danno al DNA si verifica per molte ragioni e i nostri meccanismi di riparazione del DNA dNAtitle="Cambiamenti nella riparazione del DNA durante l'invecchiamento - PMC">Diventano più soggetti a errori in età avanzata.

Gli esperti ritengono che il danno al DNA svolga un ruolo centrale nel processo di invecchiamentotitle="Il ruolo centrale del danno al DNA nel processo di invecchiamento - PMC">E sembra svolgere un ruolo importante nel deterioramento dei nostri vasi sanguigni con l'età.

Telomeres sono "tappi" di DNA alle estremità dei cromosomi: li proteggono da groviglio e sfilacciamento. Per questo motivo telomere Lunghezza è un indicatore dell'età biologica - lunghezza più breve è associato a molte malattie legate all'età, tra cui malattia cardiovascolaretitle="Frontiers | Lunghezza dei telomeri e rischio di malattie cardiovascolari: uno studio di randomizzazione mendeliana">.

I telomeri nelle cellule che rivestono i vasi sanguigni sono particolarmente sensibili al danno da una forza chiamata "stress da taglio".

"Più alta è la velocità del sangue e maggiore è il diametro dell'arteria, maggiore è lo stress da taglio", ha spiegato Jan Malik, M.D., M.P.H., professore all'Università General Hospital di Praga, Repubblica Ceca, che non era coinvolto in questo studio.

Sebbene i nostri corpi abbiano sistemi in atto per far fronte a questo stress, quando i vasi sanguigni vengono interrotti il flusso sanguigno è compromesso. Questa interruzione aumenta l'attrito sperimentato dalle cellule che fiancheggiano i vasi sanguigni, il che aumenta il rischio di aterosclerosi.

Malik, che ha pubblicato articoli sull'argomento, ci ha detto che "i cambiamenti nello stress da taglio sono fondamentali per lo sviluppo dell'aterosclerosi".

Uno studio in corso dell'Università dello Utah ha esaminato se l'esercizio fisico può ridurre il rischio cardiovascolare minimizzando il danno al DNA e proteggendo i telomeri.

Una maggiore attività fisica è associata a un minor danno al DNA

I ricercatori dell'Università dello Utah hanno monitorato 15 topi maschi per 4 settimane in una gabbia con una ruota del tapis roulant. Li hanno divisi in tre categorie a seconda di quanta distanza correvano ogni giorno:

• Swift
• Runner moderato
• Basso movimento.

Alla fine dello studio, gli scienziati hanno raccolto tessuto dall'aorta degli animali, il vaso sanguigno attraverso il quale il sangue scorre dal cuore. Hanno studiato diverse sezioni dell'aorta che sono sottoposte a diversi livelli di stress da taglio.

In particolare, si sono concentrati su due tipi di cellule:

• Cellule endoteliali che rivestono l'interno dei vasi sanguigni;
• Cellule muscolari lisce vascolari presenti nelle pareti dei vasi sanguigni.

Hanno quindi valutato il danno al DNA delle cellule e hanno valutato quanto funzionano bene i loro telomeri.

La loro analisi ha mostrato che una maggiore attività fisica era associata a meno danni al DNA e migliorava la funzione dei telomeri nelle cellule endoteliali ma non nelle cellule muscolari lisce vascolari.

Ricerca precedente ha anche dimostrato che la muscolatura liscia vascolare non è danneggiata nella stessa misura delle cellule endoteliali, che affrontano la piena forza del flusso sanguigno.

Secondo gli abstract dello studio, in generale, "la quantità di esercizio aerobico è inversamente proporzionale al danno al DNA e alla disfunzione dei telomeri". Ciò significa che gli animali che hanno esercitato di più hanno avuto la minima quantità di danno e disfunzione.

Cosa fornisce questo studio?

Questo studio aggiunge al crescente corpus di prove che l'esercizio fisico può fornire benefici per la salute proteggendo dal danno al DNA e proteggendo la funzione dei telomeri.

"Rivelando le diverse risposte delle regioni aortiche che vivono diversi schemi di flusso sanguigno e tipi di cellule all'esercizio aerobico", ha spiegato Lim in un comunicato stampa, "questo studio fornirà una solida base per un approccio dettagliato e individualizzato agli interventi di salute cardiovascolare".

Gli scienziati hanno studiato la relazione tra esercizio fisico e telomeri per un po 'di tempo. Ad esempio, uno studio del 2013 ha dimostrato che i corridori Ultramarathon hanno telomeri più lunghi rispetto ai partecipanti al controllo sano.

Altri studi hanno anche trovato un legame tra idoneità fisica e lunghezza dei telomeri.