Indtast epigenetik, en proces, hvorved driften af gener ændres, men ikke selve DNA'et. Vi ved alle, at træning kan gøre os bedre og reducere vores risiko for sygdomme som diabetes og hjertesygdomme. Men hvordan en løbetur eller en cykeltur fra start til slut kan udmønte sig i et sundere liv, har været forbløffende.
Nu rapporterer ny forskning, at svaret delvis kan ligge i vores DNA. Træning, finder en ny undersøgelse, ændrer form og funktion af vores gener, et vigtigt stop på vejen til forbedret sundhed og kondition.
Det menneskelige genom er forbavsende komplekst og dynamisk, hvor gener konstant tænder eller slukker, afhængigt af hvilke biokemiske signaler, de modtager fra kroppen. Når gener tændes, udtrykker de proteiner, der fremkalder fysiologiske reaktioner andre steder i kroppen.
Forskere ved, at visse gener bliver aktive eller mere støjsvage som følge af træning. Men de havde ikke forstået, hvordan disse gener ved, hvordan de skal reagere på træning.
Indtast epigenetik, en proces, hvorved driften af gener ændres, men ikke selve DNA'et. Epigenetiske ændringer sker på ydersiden af genet, hovedsageligt gennem en proces kaldet methylering. Ved methylering vedhæfter klynger af atomer, kaldet methylgrupper, ydersiden af et gen som mikroskopiske bløddyr og gør genet mere eller mindre i stand til at modtage og reagere på biokemiske signaler fra kroppen.
Forskere ved, at methyleringsmønstre ændrer sig som reaktion på livsstil. At spise bestemte kostvaner eller blive udsat for forurenende stoffer kan for eksempel ændre methyleringsmønstre på nogle af generne i vores DNA og påvirke, hvilke proteiner disse gener udtrykker. Afhængigt af hvilke gener der er involveret, kan det også påvirke vores helbred og risiko for sygdom.
Langt mindre har man kendt om træning og methylering. Et par små undersøgelser har fundet ud af, at en enkelt træningstime fører til øjeblikkelige ændringer i methyleringsmønstrene for visse gener i muskelceller. Men om længerevarende, regelmæssig fysisk træning påvirker methylering, eller hvordan det gør, har været uklart.
Så til en undersøgelse, der blev offentliggjort i denne måned i Epigenetics, rekrutterede forskere ved Karolinska Institute i Stockholm 23 unge og raske mænd og kvinder, bragte dem til laboratoriet for en række fysiske præstationer og medicinske tests, herunder en muskelbiopsi, og derefter spurgte dem at udøve halvdelen af deres underkroppe i tre måneder.
En af forhindringerne tidligere for præcist at studere epigenetiske ændringer har været, at så mange aspekter af vores liv påvirker vores methyleringsmønstre, hvilket gør det svært at isolere virkningerne af træning fra kost eller anden adfærd.
Karolinska -forskerne væltede denne forhindring af det enkle formål at få deres frivillige til at cykle med kun det ene ben og efterlade det andet uøvede. I virkeligheden blev hver person sin egen kontrolgruppe. Begge ben ville gennemgå methyleringsmønstre påvirket af hele hans liv; men kun pedalbenet ville vise ændringer relateret til træning.
De frivillige pedalerede enbenet i moderat tempo i 45 minutter, fire gange om ugen i tre måneder. Derefter gentog forskerne muskelbiopsierne og andre tests med hver frivillig.
Ikke overraskende var de frivilliges øvede ben mere kraftfulde nu end det andet, hvilket viste, at øvelsen havde resulteret i fysiske forbedringer.
Men ændringerne i muskelcellernes DNA var mere spændende. Ved hjælp af sofistikeret genomisk analyse fastslog forskerne, at mere end 5000 steder på genomet af muskelceller fra det øvede ben nu havde nye methyleringsmønstre. Nogle viste flere methylgrupper; nogle færre. Men ændringerne var betydelige og blev ikke fundet i det uøvede ben.
Interessant nok var mange af methyleringsændringerne på dele af genomet kendt som forstærkere, der kan forstærke ekspressionen af proteiner ved gener. Og genekspression blev mærkbart forøget eller ændret i tusinder af muskelcellegenerne, som forskerne studerede.
De fleste af de pågældende gener er kendt for at spille en rolle i energimetabolisme, insulinrespons og betændelse i musklerne. Med andre ord påvirker de, hvor sunde og passende vores muskler - og kroppe - bliver.
De blev ikke ændret i det uøvede ben.
Resultatet er, at forskere nu bedre forstår endnu et trin i de komplicerede, mangefacetterede processer, der gør træning så god for os.
Mange mysterier er dog stadig tilbage, sagde Malene Lindholm, kandidatstuderende ved Karolinska Institute, der ledede undersøgelsen. Det er for eksempel ukendt, om de genetiske ændringer, hun og hendes kolleger observerede, ville blive ved, hvis nogen stopper med at træne, og hvordan forskellige mængder eller forskellige former for træning kan påvirke methyleringsmønstre og genekspression. Hun og hendes kolleger håber at undersøge disse spørgsmål i fremtidige undersøgelser.
Men budskabet i denne undersøgelse er utvetydigt. Gennem udholdenhedstræning - en livsstilsændring, der er let tilgængelig for de fleste mennesker og ikke koster mange penge, sagde Lindholm, kan vi fremkalde ændringer, der påvirker, hvordan vi bruger vores gener og derigennem få sundere og mere funktionelle muskler, der i sidste ende forbedres vores livskvalitet.
træ, der bliver højt og smalt