Η σύνδεση μεταξύ άσκησης και φλεγμονής έχει αιχμαλωτίσει τη φαντασία των ερευνητών από τότε που μια μελέτη των αρχών του 20ου αιώνα έδειξε μια ακίδα λευκών αιμοσφαιρίων στο αίμα δρομέων μαραθωνίου της Βοστώνης μετά τον αγώνα. Τώρα, μια νέα μελέτη της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ που δημοσιεύτηκε στο Science Immunology μπορεί να προσφέρει μια μοριακή εξήγηση πίσω από αυτή την παρατήρηση που έχει περάσει έναν αιώνα.
Η μελέτη, σε ποντίκια, υποδηλώνει ότι τα ευεργετικά αποτελέσματα της άσκησης μπορεί να οδηγούνται, τουλάχιστον εν μέρει, από το ανοσοποιητικό σύστημα. Δείχνει ότι η μυϊκή φλεγμονή που προκαλείται από την άσκηση κινητοποιεί τα Τ κύτταρα που καταπολεμούν τη φλεγμονή, ή τα Tregs, τα οποία ενισχύουν την ικανότητα των μυών να χρησιμοποιούν ενέργεια ως καύσιμο και βελτιώνουν τη συνολική αντοχή στην άσκηση. Γνωστά από καιρό για τον ρόλο τους στην αντιμετώπιση της ανώμαλης φλεγμονής που συνδέεται με αυτοάνοσες ασθένειες, τα Tregs αναδεικνύονται τώρα και ως βασικοί παίκτες στις ανοσολογικές αποκρίσεις του σώματος κατά τη διάρκεια της άσκησης, είπε η ερευνητική ομάδα.
“Το ανοσοποιητικό σύστημα, και ειδικότερα ο βραχίονας των Τ-κυττάρων, έχει ευρεία επίδραση στην υγεία των ιστών που υπερβαίνει την προστασία από παθογόνα και τον έλεγχο του καρκίνου. Η μελέτη μας δείχνει ότι το ανοσοποιητικό σύστημα ασκεί ισχυρές επιδράσεις στο εσωτερικό των μυών κατά τη διάρκεια της άσκησης”, δήλωσε ο ανώτερος ερευνητής. ερευνήτρια Diane Mathis, Morton Grove-Rasmussen Καθηγήτρια Ανοσολογίας στο Ινστιτούτο Blavatnik στο HMS.
Κατανόηση των μοριακών υποδομών της άσκησης
Προστασία από καρδιαγγειακά νοσήματα, μείωση του κινδύνου διαβήτη, θωράκιση έναντι της άνοιας. Τα ωφέλιμα αποτελέσματα της άσκησης είναι καλά τεκμηριωμένα. Πώς ακριβώς όμως η άσκηση μας κάνει υγιείς; Το ερώτημα απασχολεί τους ερευνητές εδώ και πολύ καιρό. Τα νέα ευρήματα έρχονται εν μέσω εντεινόμενων προσπαθειών για την κατανόηση των μοριακών υποστρωμάτων των ασκήσεων. Το ξεμπέρδεμα της συμμετοχής του ανοσοποιητικού συστήματος σε αυτή τη διαδικασία δεν είναι παρά μια πτυχή αυτών των ερευνητικών προσπαθειών.
«Γνωρίζουμε εδώ και πολύ καιρό ότι η σωματική άσκηση προκαλεί φλεγμονή, αλλά δεν κατανοούμε πλήρως τις ανοσολογικές διαδικασίες που εμπλέκονται», δήλωσε ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης Κεντ Λάνγκστον, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο εργαστήριο Mathis. «Η μελέτη μας δείχνει, σε πολύ υψηλή ανάλυση, τι κάνουν τα Τ κύτταρα στο σημείο όπου γίνεται η άσκηση, στους μυς». Οι περισσότερες προηγούμενες έρευνες για τη φυσιολογία της άσκησης επικεντρώθηκαν στον ρόλο των διαφόρων ορμονών που απελευθερώνονται κατά τη διάρκεια της άσκησης και στις επιπτώσεις τους σε διάφορα όργανα όπως η καρδιά και οι πνεύμονες. Η νέα μελέτη αποκαλύπτει τον ανοσολογικό καταρράκτη που ξετυλίγεται μέσα στο πραγματικό σημείο της άσκησης – τον μυ.
Ήρωες των Τ κυττάρων και κακοί που τροφοδοτούν τη φλεγμονή
Είναι γνωστό ότι η άσκηση προκαλεί προσωρινή βλάβη στους μύες, απελευθερώνοντας έναν καταρράκτη φλεγμονωδών αποκρίσεων. Ενισχύει την έκφραση των γονιδίων που ρυθμίζουν τη μυϊκή δομή, το μεταβολισμό και τη δραστηριότητα των μιτοχονδρίων, των μικροσκοπικών σταθμών παραγωγής ενέργειας που λειτουργούν τα κύτταρα καυσίμου. Τα μιτοχόνδρια διαδραματίζουν βασικό ρόλο στην προσαρμογή της άσκησης βοηθώντας τα κύτταρα να ανταποκριθούν στη μεγαλύτερη ενεργειακή ζήτηση της άσκησης.
Στη νέα μελέτη, η ομάδα ανέλυσε τι συμβαίνει σε κύτταρα που ελήφθησαν από τους μύες του πίσω ποδιού ποντικών που έτρεχαν σε διάδρομο μια φορά και ζώων που έτρεχαν τακτικά. Στη συνέχεια, οι ερευνητές τα συνέκριναν με μυϊκά κύτταρα που ελήφθησαν από καθιστικά ποντίκια. Τα μυϊκά κύτταρα των ποντικών που έτρεχαν σε διαδρόμους, είτε μία φορά είτε τακτικά, έδειξαν κλασικά σημάδια φλεγμονής—μεγαλύτερη δραστηριότητα σε γονίδια που ρυθμίζουν διάφορες μεταβολικές διεργασίες και υψηλότερα επίπεδα χημικών ουσιών που προάγουν τη φλεγμονή, συμπεριλαμβανομένης της ιντερφερόνης.
Και οι δύο ομάδες είχαν αυξημένα επίπεδα κυττάρων Treg στους μύες τους. Περαιτέρω αναλύσεις έδειξαν ότι και στις δύο ομάδες, το Tregs μείωσε τη φλεγμονή που προκαλείται από την άσκηση. Καμία από αυτές τις αλλαγές δεν παρατηρήθηκε στα μυϊκά κύτταρα των καθιστικών ποντικών. Ωστόσο, τα οφέλη για το μεταβολισμό και την απόδοση της άσκησης ήταν εμφανή μόνο στους τακτικούς ασκούμενους -τα ποντίκια που είχαν επαναλαμβανόμενες περιόδους τρεξίματος.
Σε αυτήν την ομάδα, οι Tregs όχι μόνο υποβάθμισαν τη φλεγμονή και τη μυϊκή βλάβη που προκλήθηκε από την άσκηση, αλλά επίσης άλλαξε τον μεταβολισμό των μυών και την απόδοση των μυών, έδειξαν τα πειράματα. Αυτό το εύρημα ευθυγραμμίζεται με τις καθιερωμένες παρατηρήσεις στους ανθρώπους ότι μια και μόνο περίοδος άσκησης δεν οδηγεί σε σημαντικές βελτιώσεις στην απόδοση και ότι απαιτείται τακτική δραστηριότητα με την πάροδο του χρόνου για να αποφέρει οφέλη.