Możliwy imitator ćwiczeń: Betaina pośredniczy w pozytywnych efektach ćwiczeń

Ćwiczenia fizyczne prowadzą do różnych adaptacji fizjologicznych w zależności od czasu trwania i częstotliwości. Ostre ćwiczenia fizyczne wyzwalają natychmiastowe reakcje metaboliczne i immunologiczne na wyzwanie fizjologiczne, podczas gdy regularne treningi fizyczne wywołują głębokie optymalizacje różnych układów, w tym funkcji immunologicznej, witalności komórek macierzystych, zdolności regeneracji tkanek i neuroplastyczności, z poprawą sprawności poznawczej. Chińscy naukowcy pod przewodnictwem Lingling Geng z Aging Translational Medicine Center w Pekinie opisali wszystkie te efekty szczegółowo na poziomie molekularnym w publikacji w czasopiśmie Cell .

Do badania naukowcy zrekrutowali 13 zdrowych ochotników płci męskiej, którzy początkowo ukończyli 45-dniową fazę bazową (BL) z ograniczonymi ćwiczeniami, po której nastąpił pojedynczy bieg na 5 km (AE), a na końcu 25-dniowy protokół treningu długoterminowego (LE) z codziennymi biegami na 5 km. Przeanalizowano próbki krwi (przed i po AE, a także po LE) oraz kału. Ponadto naukowcy przeprowadzili również kompleksowe badanie fizykalne.

Po jednej sesji biegowej 24 z 31 badanych parametrów biochemicznych krwi i markerów zapalnych uległo znacznej zmianie. Szczególnie uderzający był 2,84-krotny wzrost wolnych kwasów tłuszczowych (NEFA) i spadek całkowitych kwasów żółciowych do 53 procent wartości wyjściowej. Czynniki zapalne również wykazały silną aktywację, szczególnie interleukina-6 (IL-6) i kalgranulina C, pozakomórkowy receptor końcowego produktu zaawansowanej glikogenazy (EN-RAGE). Kalgranulina C jest białkiem cytozolowym występującym w granulocytach, monocytach i keratynocytach.

Sekwencjonowanie RNA pojedynczych komórek ujawniło również zmianę względnej liczebności około połowy typów komórek krwi obwodowej. W szczególności liczba komórek NK i komórek CD8+ T wzrosła, podczas gdy liczba komórek niedojrzałych spadła. Naukowcy interpretują to jako wskazanie, że sesja biegowa wywołała zwiększony nadzór immunologiczny. Jest to widoczne między innymi w zwiększonej mobilizacji niektórych komórek odpornościowych do krwi . W tym samym czasie hormony stresu, takie jak kortyzon, zostały uwolnione w zwiększonych ilościach, a niektóre receptory na komórkach odpornościowych (takie jak CXCR4) zostały aktywowane. Sugeruje to, że metabolizm kontrolowany przez glukokortykoidy również został aktywowany.

W wyniku przebiegu zaobserwowano zwiększoną produkcję beztlenowych produktów glikolizy (mleczan, pirogronian) oraz zwiększone poziomy markerów lipolizy (glicerolu) i estrów karnityny o krótkim łańcuchu, co wskazuje na zwiększoną β-oksydację. Aminokwasy zostały również niemal całkowicie zużyte. Analizy proteomiczne wykazały również, że krótkotrwała aktywność fizyczna jest również związana ze stresem oksydacyjnym i przebudową tkanek.