Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Monash της Αυστραλίας ανακάλυψαν ένα ένζυμο που είναι το κλειδί για τον τρόπο που η άσκηση βελτιώνει την υγεία μας. Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει τη δυνατότητα νέων φαρμάκων για την προώθηση της δραστηριότητας αυτού του ενζύμου, προστατεύοντας από τις συνέπειες της γήρανσης στη μεταβολική υγεία, συμπεριλαμβανομένου του διαβήτη τύπου 2.
Το ποσοστό των ανθρώπων άνω των 60 ετών παγκοσμίως θα διπλασιαστεί τις επόμενες τρεις δεκαετίες και έως το 2031, ενώ πάνω από 6 εκατομμύρια Αυστραλοί θα είναι μεγαλύτεροι των 65 ετών. Η συχνότητα του διαβήτη τύπου 2 αυξάνεται με την ηλικία, επομένως αυτή η γήρανση του πληθυσμού θα οδηγήσει σε αυξημένη συχνότητα της νόσου παγκοσμίως.
Ένας από τους κύριους λόγους για τον αυξημένο επιπολασμό του διαβήτη τύπου 2 με την ηλικία είναι η ανάπτυξη αντίστασης στην ινσουλίνη ή η αδυναμία του σώματος να ανταποκριθεί στην ινσουλίνη, και αυτό συχνά προκαλείται από τη μειωμένη σωματική δραστηριότητα καθώς γερνάμε.
Ωστόσο, οι ακριβείς μηχανισμοί με τους οποίους η σωματική αδράνεια διευκολύνει την ανάπτυξη αντίστασης στην ινσουλίνη παρέμεινε μυστήριο.
Τώρα ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Monash στην Αυστραλία ανακάλυψαν πώς η σωματική δραστηριότητα ενισχύει την ανταπόκριση στην ινσουλίνη και με τη σειρά της προάγει τη μεταβολική υγεία. Είναι σημαντικό ότι τα ένζυμα που ανακάλυψαν και είναι βασικά για αυτόν τον μηχανισμό έχουν τη δυνατότητα να στοχοποιηθούν από φάρμακα για την προστασία από τις συνέπειες της γήρανσης, όπως η μυϊκή απώλεια και ο διαβήτης.
Η ομάδα επιστημόνων του Ινστιτούτου Βιοϊατρικής Ανακάλυψης του Πανεπιστημίου Monash (BDI), με επικεφαλής τον καθηγητή Tony Tiganis, αποκαλύπτει ότι οι μειώσεις στη δημιουργία αντιδραστικών ειδών οξυγόνου (ROS: Reactive oxygen species) των σκελετικών μυών κατά τη γήρανση είναι καθοριστικής σημασίας για την ανάπτυξη αντίστασης στην ινσουλίνη. Τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου είναι ένα είδος ελευθέρων ριζών που παράγονται από το οξυγόνο.
Σύμφωνα με τον Tiganis, οι σκελετικοί μύες παράγουν συνεχώς ελεύθερες ρίζες και αυτό αυξάνεται κατά τη διάρκεια της άσκησης.
«Τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου που προκαλούνται από την άσκηση οδηγούν σε προσαρμοστικές αποκρίσεις που είναι αναπόσπαστο μέρος των επιδράσεων της άσκησης που προάγουν την υγεία», είπε.
Στη μελέτη τους δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science Advances, η ερευνητική ομάδα έδειξε πώς ένα ένζυμο που ονομάζεται NOX-4 (NADPH oxidase 4) είναι απαραίτητο για τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου που προκαλούνται από την άσκηση και τις προσαρμοστικές αποκρίσεις που οδηγούν τη μεταβολική υγεία.
Σε ποντίκια, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το NOX4 αυξάνεται στους σκελετικούς μύες μετά την άσκηση και ότι αυτό οδηγεί στη συνέχεια σε αυξημένες ελεύθερες ρίζες, κάτι που προκαλεί προσαρμοστικές αποκρίσεις οι οποίες προστατεύουν τα ποντίκια από την ανάπτυξη αντίστασης στην ινσουλίνη. Κατά τα άλλα, η αντίσταση στην ινσουλίνη έρχεται με τη γήρανση ή την παχυσαρκία που προκαλείται από τη διατροφή.
Είναι σημαντικό ότι οι επιστήμονες έχουν δείξει ότι τα επίπεδα του ενζύμου NOX4 στους σκελετικούς μυς σχετίζονται άμεσα με την μείωση της ευαισθησίας στην ινσουλίνη που σχετίζεται με την ηλικία.
«Σε αυτή τη μελέτη δείξαμε, σε ζωικά μοντέλα, ότι η αφθονία του NOX 4 στους σκελετικούς μυς μειώνεται με τη γήρανση και ότι αυτό οδηγεί σε μείωση της ευαισθησίας στην ινσουλίνη», είπε ο καθηγητής Tiganis.
«Η ενεργοποίηση των προσαρμοστικών μηχανισμών που ενορχηστρώνονται από το NOX4 μέσω φαρμάκων, μπορεί να βελτιώσει βασικές πτυχές της γήρανσης, συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης αντίστασης στην ινσουλίνη και του διαβήτη τύπου 2. Μία από αυτές τις ενώσεις βρίσκεται, για παράδειγμα, στα σταυρανθή λαχανικά, όπως το μπρόκολο ή το κουνουπίδι, αν και η ποσότητα που απαιτείται για τα αντιγηραντικά αποτελέσματά της μπορεί να είναι μεγαλύτερη από αυτή που πολλοί θα ήταν διατεθειμένοι να καταναλώσουν».
Πηγή: Skeletal muscle NOX4 is required for adaptive responses that prevent insulin resistance, Science Advances (2021). DOI: 10.1126/sciadv.abl4988.
