Согласно недавно проведенному исследованию, регулярная физическая активность положительно влияет не только на фигуру, но и на то, как молекулы воздействуют на поведение генов. Данные изменения могут передаваться даже по наследству. Исследования, опубликованные в журнале Scientific Reports, проводились на близнецах, — они имели идентичный генетический материал, но по разному занимались физической активностью.
Так называемый эпигеном представляет собой сумму всех молекулярных процессов, происходящих вокруг ДНК и не зависящих от ее последовательности. Эти процессы влияют на экспрессию генов и, следовательно, на их поведение. Рабочая группа сравнила близнецов, одни из которых были более физически активны, чем другие. В среднем более активные брат или сестра имели минимальные факторы риска метаболических заболеваний, небольшую окружность талии и более низкий ИМТ (индекс массы тела).
Кроме того, более активный близнец имел эпигенетические метки, связанные с низким риском развития метаболического синдрома. Данный синдром является широко распространенным состоянием метаболического риска, который способствует развитию многих заболеваний, в том числе сахарного диабета II типа, инсульта и сердечно-сосудистых болезней.
Так как однояйцевые близнецы имеют одинаковую генетику, исследование предполагает, что маркеры метаболических заболеваний сильно зависят от того, как человек взаимодействует с окружающей средой. Таким образом, судя по всему, физические упражнения влияют на реакцию генов независимо от унаследованной генетики. “Результаты показывают молекулярный механизм связи между физической активностью и метаболическими заболеваниями. Известно, что спорт снижает риски развития ожирения, однако теперь выясняется, что посредством эпигенетики физическая активность влияет на типы клеток, которые участвуют во многих метаболических заболеваниях”, — объясняет биолог и автор исследования Майкл Скиннер.
В рамках научной работы рабочая группа сравнила 70 пар однояйцевых близнецов, которые приняли участие в проекте в период с 2012 по 2019 год. В ходе исследования у участников измерялась физическая активность при помощи фитнес-трекеров. Также через регулярные промежутки времени фиксировалась окружность талии близнецов и ИМТ, а изо рта брались мазки.
Анализ данных показал, что у тех, кто был физически активен не менее 150 минут в неделю, наблюдались положительные эпигенетические изменения в так называемом метилировании ДНК. Метилирование ДНК — регулярный процесс, контролирующий активность генов. В данном процессе определенные молекулы — метильные группы — переносятся на выбранные основания ДНК с помощью ферментов, — это модифицирует наследственное вещество без его изменений. Таким образом, на генетический материал можно влиять без генетических мутаций.
Эпигенетические изменения, обнаруженные у более активных близнецов, происходили преимущественно в областях ДНК, содержащих более 50 идентифицированных в предыдущих исследованиях генов. По мнению исследователей, это возможное объяснение того факта, что у однояйцевых близнецов с возрастом развиваются разные заболевания, несмотря на одинаковый геном.
“Если генетика и последовательность ДНК были единственной движущей силой биологии, то близнецы должны были бы в основном иметь одинаковые заболевания. Однако в действительности это не так, — это означает, что на близнецов оказывает влияние окружающая среда, которая способствует развитию различных заболеваний. Примером такого влияющего фактора является воздействие на эпигенетику через физическую активность”, — заключает ученый Майкл Скиннер.