Exercițiul fizic și întârzierea îmbătrânirii epigenetice: perspective și dovezi recente

Există dovezi emergente care sugerează că activitatea fizică, exercițiile și condiția fizică pot întârzia sau inversa îmbătrânirea epigenetică, cu implicații pentru prelungirea sănătății și a duratei vieții. Această sinteză clarifică termenii esențiali legați de exercițiu și analizează rezultatele studiilor umane și animale privind relația dintre acești factori și ceasurile epigenetice bazate pe metilarea ADN-ului. Studiile observaționale au demonstrat corelații inverse între capacitatea cardiorespiratorie și accelerarea îmbătrânirii epigenetice, iar intervențiile structurate de exercițiu au indicat posibilitatea rejuvenării epigenomului, în special în sânge și mușchi scheletici.
Totuși, efectele variază considerabil între indivizi și organe, ceea ce subliniază necesitatea unor cercetări suplimentare pentru a înțelege mecanismele cauzale și răspunsurile specifice organelor.

Îmbătrânirea este un proces biologic inevitabil caracterizat prin scăderea progresivă a funcțiilor fiziologice și o susceptibilitate crescută la boli. Mecanismele epigenetice, în special modele de metilare a ADN-ului, joacă un rol cheie în reglarea procesului de îmbătrânire. Conceptul de ceas epigenetic oferă o estimare precisă a vârstei biologice, depășind limita vârstei cronologice. Activitatea fizică, ca factor modificabil al stilului de viață, poate influența acest ceas epigenetic și reprezintă o potențială intervenție geroprotectoare.

Termeni fundamentali în știința exercițiului

• Activitatea fizică reprezintă orice mișcare corporală produsă de mușchii scheletici ce implică consum energetic (ex: mers, urcat scări).

• Exercițiul fizic este o subcategorie a activității fizice, planificată, structurată și repetitivă, cu scopul de a îmbunătăți sau menține condiția fizică (ex: alergare, antrenament cu greutăți).

• Condiția fizică este un rezultat fiziologic ce reflectă capacitatea de a desfășura activități fizice și este influențată de factori genetici, starea de sănătate și antrenament (ex: VO2 max, forță musculară).

Relația dintre activitatea fizică și îmbătrânirea epigenetică

Studiile au arătat rezultate mixte privind influența activității fizice asupra îmbătrânirii epigenetice, unele indicând corelații slabe, altele semnificative. Activitatea fizică de recreere (leisure-time physical activity) pare să aibă efecte benefice, în timp ce comportamentele sedentare accelerează îmbătrânirea epigenetică. Diferențele dintre activitatea fizică profesională și cea de recreere sunt, de asemenea, relevante.

Efectele antrenamentului de exerciții asupra îmbătrânirii epigenetice

Intervențiile pe termen lung cu exerciții fizice au arătat în modele animale și umane că antrenamentul poate suprima progresia îmbătrânirii epigenetice, în special în mușchii scheletici și sânge. Exemple includ reducerea metilării asociate vârstei și menținerea unui profil epigenetic mai tânăr după 8 săptămâni de antrenament combinat aerobic și de forță.

Relația dintre condiția fizică și îmbătrânirea epigenetică

Studii care au integrat măsurători ale condiției fizice cu datele epigenetice arată că persoanele cu o condiție fizică superioară, măsurată prin VO2 max sau forță musculară, prezintă o încetinire a îmbătrânirii epigenetice. Sportivii de performanță au indicat valori mai scăzute ale accelerării epigenetice comparativ cu non-sportivii.

Organele țintă ale efectelor geroprotectoare induse de exercițiu

Majoritatea studiilor au evaluat metilarea ADN-ului în sânge și mușchi scheletici, dar beneficiile exercițiului sunt sistemice. Date recente indică efecte întârziate ale îmbătrânirii epigenetice și în țesuturi precum adipos, mușchi cardiac și ficat, precum și influența microbiomului intestinal asupra acestei dinamici.

Provocări viitoare

Pentru a avansa domeniul, este necesară standardizarea metodologiilor și clarificarea cauzalității relației dintre exercițiu și epigenetică, ținând cont de variabilitatea individuală. Dezvoltarea unor ceasuri epigenetice cauzale și studiul mecanismelor moleculare subiacente sunt esențiale. Cercetări suplimentare trebuie să includă populații diverse, metode unificate de evaluare și să investigheze efectele exercițiului asupra metilării la nivelul genelor specifice.