Egzersizin son veya ara bir hedefi, hem beceri hem de sağlıkla ilgili yönlerle ilişkili olarak ilerleme ve fiziksel formun korunmasıdır. Fiziksel aktivite ve egzersiz, sağlıklı bir metabolizmayı sürdürmek ve günde daha fazla kalori yakmak için gereklidir. Egzersiz vücudumuzda bu ilerleme ve değişimleri meydana getirirken DNA'mızda da değişikler meydana getirir. Bu yazıda egzersizin vücudumuzda meydana getirdiği epigenetik değişikliklerden bahsedeceğiz.
Egzersizin vücutta çeşitli epigenetik değişikliklere neden olduğu bir dizi çalışma ile gösterilmiştir. Bu değişiklikler, DNA metilasyonundaki değişiklikleri, histon modifikasyonlarını ve mikroRNA'ların ifadesini içerir. Örneğin, egzersiz, DNA hipometilasyonu ve histon hiperasetilasyona yol açabilir, ki bu da iskelet kaslarında gen ifadesini değiştirmenin kabul edilmiş mekanizmalarıdır. Egzersizin epigenetik değişikliklere etkisi, egzersizin türüne, yoğunluğuna ve süresine bağlıdır.
Araştırmalar, egzersizin epigenetik değişiklikler üzerinde olumlu bir etkisi olabileceğini göstermiştir ve hem akut hem de uzun vadeli egzersizin DNA metilasyonunu önemli ölçüde etkileyebileceği belirlenmiştir. Ayrıca, egzersiz kaynaklı epigenetik değişikliklerin nesiller arası sonuçlara yol açabileceğini gösteren bulgular da mevcuttur.
Ayrıca, epigenetik olarak alandaki araştırmalar, çevresel faktörlerin, egzersiz de dahil olmak üzere, epigenomu değiştirme potansiyeline sahip olması nedeniyle dikkat çekmektedir. Bu bulgular, egzersiz ile epigenetik değişiklikler arasındaki karmaşık ve ince ilişkiyi vurgular ve bu etkilerin tam boyutunu tam olarak anlamak için daha fazla araştırmaya olan ihtiyacı belirtir.
Şimdi de egzersiz sırasında, iskelet kasında çeşitli epigenetik değişikliklere bakalım. Bu değişiklikler, kasın transkripsiyonel tepkisinde belirli ve ince ayarlı değişikliklere yol açabilir ve nihayetinde fenotipik değişiklikleri etkileyebilir. Örneğin, egzersiz, DNA hipometilasyonuna, histon hiperasetilasyonuna ve kodlu genlerin promotor bölgelerinde laktillenmenin ortaya çıkmasına neden olabilir; bu da transkripsiyonel değişikliklerle ilişkilidir. Ayrıca, egzersizin tetiklediği epigenetik değişikliklerin enerji metabolizması, insulin duyarlılığı, inflamasyon ve kardiyovasküler sağlıkla ilişkilendirilen yollarda gözlemlendiği görülmüştür. Spesifik bir örnek olurak, proinflamatuar sitokinler olarak bilinen, iIL-6 ve TNF-α genleri verilebilir. Sedanter bireyler (günde 5000'den az adım atan bireyler) kuvvet antrenmanı yapan bireylerle karşılaştırıldığında antreman yapanlarda bu genlerin ifadesini azaltılmıştır. Bu da sedanter bireyler inflamasyon ve sonucunda iltihaplanma durumlarının daha fazla olacağı anlamına gelmektedir.
Epigenetik değişimlerin nesiller arası sonuçlara yol açabileceğini daha önce söylemiştik bir diğer örneğimiz ise nesiller arası aktarılan yağ metabolizmasındaki bozukluklarla ilgili olacak. Barrès ve arkadaşlarının yaptığı bir çalışmaya göre yağ asidi oksidasyonunu ve iskelet kasının insüline duyarlılığını düzenleyen PGC1-α'yı kodlayan gende dinlenme durumuna göre %10 daha az metillenme bulmuşlardır (Barrès, Romain et al. 2012). Gebelikte düzenli spor pratiği yapmak , yüksek yağlı diyetlerin nesilde PGC-1α ifadesini düşürmesini önler ve PGC-1α seviyelerini artırarak yaşa bağlı metabolik bozuklukları iyileştirir. Bu veriler, PGC-1α'daki DNA metilasyonunun dayanıklılık egzersizinde metabolik hafıza ile ilişkili olabileceğini düşündürmektedir (Laker, Rhianna C et al. 2014).
Sonuç olarak, egzersiz sadece fiziksel formumuzu ve becerilerimizi geliştirmekle kalmaz, aynı zamanda genetik yapımızda önemli değişikliklere neden olur. Bu epigenetik değişiklikler, kasın transkripsiyonel tepkisinde ince ayarlı ve spesifik değişikliklere yol açabilir, bu da fenotipik değişiklikleri etkiler.
Özellikle, proinflamatuar sitokinlerin ifadesindeki değişiklikler gibi, egzersizin DNA metilasyonunu etkileyen mekanizmalar, inflamasyon ve sağlık durumlarının düzenlenmesinde önemli rol oynayabilir. Ayrıca, PGC1-α geni gibi önemli genlerdeki epigenetik değişikliklerin, metabolik işlevleri düzenlemede ve nesiller arası etkilerde kilit bir rol oynayabileceği gösterilmiştir. Bu, egzersizin sadece bireyin kendi sağlığını değil, aynı zamanda gelecek nesillerin sağlığını da etkileyebileceğini düşündürmektedir.
Kaynaklar
Plaza-Diaz, Julio et al. “Impact of Physical Activity and Exercise on the Epigenome in Skeletal Muscle and Effects on Systemic Metabolism.” Biomedicines vol. 10,1 126. 7 Jan. 2022, doi:10.3390/biomedicines10010126
Laker, Rhianna C et al. “Exercise prevents maternal high-fat diet-induced hypermethylation of the Pgc-1α gene and age-dependent metabolic dysfunction in the offspring.” Diabetes vol. 63,5 (2014): 1605-11. doi:10.2337/db13-1614
Barrès, Romain et al. “Acute exercise remodels promoter methylation in human skeletal muscle.” Cell metabolism vol. 15,3 (2012): 405-11. doi:10.1016/j.cmet.2012.01.001
Axsom, Jessie E, and Joseph R Libonati. “Impact of parental exercise on epigenetic modifications inherited by offspring: A systematic review.” Physiological reports vol. 7,22 (2019): e14287. doi:10.14814/phy2.14287
Comments