Hoe lichaamsbeweging DNA-schade en leeftijdsgerelateerde vaatproblemen helpt voorkomen

Een recente dierstudie door onderzoekers van de afdeling Interne Geneeskunde aan de Universiteit van Utah in Salt Lake City onderzoekt de rol van DNA-schade in bloedvaten en het verouderende cardiovasculaire systeem.

Ze ontdekten dat meer bewegen geassocieerd was met minder DNA-schade in de cellen die de bloedvaten bekleden. Dit kan mogelijk verklaren hoe bewegen, zelfs op latere leeftijd, het risico op atherosclerose kan verminderen.

Onder leiding van Jisook Lim, PhD, postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Utah, zullen onderzoekers hun bevindingen presenteren op de American Physiology Summit - de jaarlijkse bijeenkomst van de American Physiological Society - in Long Beach, Californië. De conferentie vindt plaats van 4 tot en met 7 april 2024.

Hoe beschermt lichaamsbeweging de gezondheid van onze bloedvaten naarmate we ouder worden?

Naarmate we ouder worden, neemt het risico op hart- en vaatziekten en andere cardiovasculaire problemen toe. Dit wordt meestal veroorzaakt door atherosclerose – de ophoping van vettige stoffen op het slijmvlies van de bloedvaten.

Naarmate deze plaques groeien, vernauwen ze de bloedvaten, waardoor het risico op cardiovasculaire problemen zoals hartaanvallen en beroertes toeneemt.

Gelukkig kan lichaamsbeweging het risico op atherosclerose aanzienlijk verminderen. Zelfs lichaamsbeweging bij ouderen kan plaquevorming vertragen en de cardiovasculaire resultaten verbeteren.

Het is echter lastiger om precies te begrijpen hoe lichaamsbeweging de cardiovasculaire gezondheid ten goede komt. Een nieuwe studie richt zich op één waarschijnlijk mechanisme: DNA-schade.

DNA-schade en telomeren: belangrijke spelers bij veroudering

Naarmate we ouder worden, treedt er een langzaam functieverlies op in veel aspecten van onze fysiologie. Een deel van deze achteruitgang is te wijten aan DNA-schade.

Er zijn veel oorzaken voor DNA-schade. Bovendien worden onze DNA-herstelmechanismen naarmate we ouder worden, gevoeliger voor fouten.

Deskundigen zijn van mening dat schade aan het DNA een belangrijke rol speelt bij het verouderingsproces. En het lijkt een belangrijke rol te spelen bij de achteruitgang van onze bloedvaten naarmate we ouder worden.

Telomeren zijn DNA-"kapjes" aan de uiteinden van chromosomen - ze beschermen ze tegen klitten en rafelen. Daarom is de lengte van telomeren een indicator van de biologische leeftijd - een kortere lengte wordt geassocieerd met veel leeftijdsgebonden aandoeningen, waaronder hart- en vaatziekten.

Telomeren in cellen die bloedvaten bekleden, zijn bijzonder gevoelig voor schade door een kracht die 'schuifspanning' wordt genoemd.

"Hoe hoger de bloedsnelheid en hoe kleiner de diameter van de slagader, hoe hoger de schuifspanning", legt Jan Malik, MD, MPH, hoogleraar aan het Universitair Algemeen Ziekenhuis in Praag, Tsjechië, uit. Hij was echter niet betrokken bij deze studie.

Hoewel ons lichaam over systemen beschikt om met deze stress om te gaan, wordt de bloedstroom belemmerd wanneer bloedvaten worden verstoord. Deze verstoring verhoogt de wrijving die de cellen in de bloedvaten ervaren, wat het risico op atherosclerose vergroot.

Malik, die artikelen over dit onderwerp heeft gepubliceerd, vertelde ons dat "veranderingen in schuifspanning van cruciaal belang zijn voor de ontwikkeling van atherosclerose."

Een lopend onderzoek aan de Universiteit van Utah onderzocht of lichaamsbeweging het cardiovasculaire risico kan verminderen door DNA-schade te minimaliseren en telomeren te beschermen.

Meer fysieke activiteit gaat gepaard met minder DNA-schade

Onderzoekers van de Universiteit van Utah volgden 15 mannelijke muizen vier weken lang in een kooi met een loopbandwiel. Ze verdeelden ze in drie categorieën, afhankelijk van de afstand die ze elke dag aflegden:

• Snel
• Matige hardloper
• Weinig beweging.

Aan het einde van het onderzoek verzamelden de wetenschappers weefsel uit de aorta van de dieren, het bloedvat waardoor bloed vanuit het hart stroomt. Ze bestudeerden verschillende delen van de aorta die aan verschillende niveaus van schuifspanning worden blootgesteld.

Ze concentreerden zich in het bijzonder op twee celtypen:

• Endotheelcellen die de binnenkant van bloedvaten bekleden;
• Gladde spiercellen van bloedvaten, die zich in de wanden van bloedvaten bevinden.

Vervolgens beoordeelden ze de DNA-schade van de cellen en hoe goed hun telomeren functioneerden.

Uit hun analyse bleek dat meer fysieke activiteit gepaard ging met minder DNA-schade en een verbeterde telomeerfunctie in endotheelcellen, maar niet in gladde spiercellen van bloedvaten.

Uit eerder onderzoek is bovendien gebleken dat de gladde spieren van bloedvaten niet in dezelfde mate beschadigd raken als endotheelcellen, die juist blootstaan aan de volle kracht van de bloedstroom.

Volgens de samenvattingen van het onderzoek is de hoeveelheid aerobe training in het algemeen omgekeerd evenredig met DNA-schade en telomeerdisfunctie. Dit betekent dat de dieren die het meest bewogen, de minste schade en disfunctie hadden.

Wat levert dit onderzoek op?

Deze studie draagt bij aan het groeiende bewijs dat lichaamsbeweging gezondheidsvoordelen kan bieden door bescherming te bieden tegen DNA-schade en de telomeerfunctie te beschermen.

"Door de verschillende reacties van aortagebieden met verschillende bloedstroompatronen en celtypen op aerobe oefeningen te onthullen," legde Lim uit in een persbericht, "zal deze studie een solide basis vormen voor een gedetailleerde en geïndividualiseerde aanpak van interventies voor de gezondheid van het hart- en vaatstelsel."

Wetenschappers bestuderen al geruime tijd de relatie tussen lichaamsbeweging en telomeren. Zo toonde een onderzoek uit 2013 aan dat ultramarathonlopers langere telomeren hebben dan gezonde controledeelnemers.

Uit andere onderzoeken is ook gebleken dat er een verband bestaat tussen fysieke conditie en de lengte van telomeren.