Как упражнения сохраняют молодость сердца?
Недавнее исследование, опубликованное в Nature Communications определяет связь между упражнениями и способностью сердца регенерировать новые мышечные клетки в нормальных условиях и после сердечного приступа.
Исследование, которое проводилось на группах мышей, могло иметь серьезные последствия для «общественного здравоохранения, физического воспитания и реабилитации кардиологических больных».
Первыми авторами исследования являются Ана Вуйч, доктор философии, которая работает в Гарвардском отделении стволовых клеток и регенеративной биологии в Кембридже, Массачусетс, и доктор Каролин Лерхенмюллер из Гарвардской медицинской школы (HMS), также в Кембридже, и Массачусетская больница общего профиля в Бостоне.
Согласно предыдущим исследованиям, у нашего сердца очень мало способности к самовосстановлению.
Вуич объясняет: «Мы хотели узнать, существует ли естественный способ повысить регенеративную способность клеток сердечной мышцы. Итак, мы решили протестировать одно вмешательство, которое, как мы уже знаем, было безопасным и недорогим: упражнения ».
Они обнаружили, что клетки сердечной мышцы в сердце молодого взрослого человека обновляются только на 1 процент ежегодно, и с возрастом этот показатель будет продолжать уменьшаться. Следовательно, любые вмешательства, которые увеличивают образование новых сердечных клеток, могут потенциально предотвратить сердечную недостаточность в будущем.
Влияние упражнений на клетки сердца
В новом исследовании исследователи использовали две группы здоровых мышей, чтобы проверить влияние физических упражнений на сердце. Одна группа мышей имела добровольный доступ к беговой дорожке, а другая группа этого не сделала и оставалась сидячей.
Мыши с беговой дорожкой пробегали около 5 километров каждый день. Ученые смогли измерить регенерацию сердца у мышей, отслеживая вновь созданную ДНК по мере деления клеток. Делая это, они могли видеть, где в сердечных мышцах производятся новые клетки.
Команда сообщила, что мыши, которые использовали беговую дорожку, производили в четыре с половиной раза больше новых клеток сердечной мышцы, чем мыши, не имевшие доступа к беговой дорожке.
Они решили сделать еще один шаг вперед, используя мышей, у которых действительно случился сердечный приступ. Как говорит Вуйич: «Мы также хотели проверить это на фоне сердечного приступа, потому что наш главный интерес - исцеление».
После сердечного приступа мыши, имевшие доступ к беговой дорожке, продолжали добровольно бегать по 5 километров в день, и у них было обнаружено увеличение сердечной ткани, в которой формировались новые мышечные клетки.
Положительные результаты
Соавторы исследования доктор Ричард Ли, профессор стволовых клеток и регенеративной биологии из Гарварда, и доктор Энтони Розенцвейг, профессор медицины Пола Дадли Уайта в HMS, считают, что они добились значительного прогресса в своих исследованиях.
Доктор Розенцвейг говорит: «Для поддержания здоровья сердца необходимо уравновесить потерю клеток сердечной мышцы из-за травмы или старения с регенерацией или рождением новых клеток сердечной мышцы. Наше исследование показывает, что упражнения могут помочь склонить чашу весов в пользу регенерации ».
Доктор Ли добавляет: «Наше исследование показывает, что вы можете сделать свое сердце моложе, если будете больше заниматься каждый день».
Следующим шагом этих исследователей является определение биологических механизмов, которые связывают упражнения с регенерацией клеток сердечной мышцы. К настоящему времени они обнаружили особый биологический путь, необходимый для физических упражнений, чтобы включить регенерацию клеток сердечной мышцы.
«Теперь, - объясняет доктор Розенцвейг, - нам нужно найти сигналы, достаточные для включения этого пути».
Доктор Ли заключает: «Если мы сможем включить эти пути в нужное время у правильных людей, то сможем улучшить выздоровление после сердечного приступа».
