Учёные выяснили, какие изменения на клеточном уровне происходят в организме людей, которые регулярно занимаются спортом, по сравнению с теми, кто ведёт малоподвижный образ жизни. Результаты исследования, опубликованные 18 сентября в журнале Science Advances, указывают на возможные пути борьбы с хроническими заболеваниями, включая диабет, болезни сердца и рак. Хотя польза физической активности для здоровья давно известна, механизмы её действия на уровне клеток до сих пор оставались не до конца понятными.
Специалисты проанализировали данные китайского атласа иммунной системы CIMA, в котором собраны сведения о 400 взрослых людях. Участники сдали образцы крови и подробно ответили на вопросы о своём образе жизни. Чтобы уловить максимальный эффект от тренировок, в выборку включили только тех, кто занимался спортом больше всех, и тех, кто не тренировался совсем. В активную группу вошли люди, уделявшие физическим нагрузкам не менее трёх раз в неделю — более 150 минут умеренных упражнений или 75 минут интенсивных. Участники из второй группы заявили, что вообще не занимаются спортом.
Анализ образцов крови показал, что у активных участников улучшился обмен глюкозы и жиров, усилился метаболизм в мышцах и вырос уровень антиоксидантных молекул, которые противодействуют процессам повреждения клеток. Исследование опиралось на мультиомиксный подход, объединяющий данные о метаболитах, жирах, белках и РНК. Кроме того, учёные изучили доступность хроматина — особенность ДНК, от которой зависит, насколько легко гены могут включаться и превращаться в белки.
Выяснилось, что у людей, регулярно занимающихся спортом, повышена активность иммунных клеток-«солдат», в том числе цитотоксических Т-лимфоцитов и естественных киллеров. «Наивные» иммунные клетки, которые служат необученным резервом, у них имели более открытый хроматин в генах, отвечающих за борьбу с угрозами, — то есть были готовы быстрее вступить в строй. Также у тренирующихся наблюдались изменения в моноцитах и B-клетках, которые оповещают иммунную систему об опасности: у этих клеток усилилась активность генов, подающих тревожный сигнал.
Как отметил доктор Михаэль Зиберс, исследователь из Университета Дуйсбурга-Эссена, не участвовавший в работе, многие из этих систем и их связь с физическими нагрузками были известны и раньше. Настоящий прорыв, по его словам, заключается в последующем клеточном анализе. «Это действительно хорошая работа, которая впервые показывает, что на самом деле происходит, когда вы занимаетесь спортом, на межклеточном уровне», — сказал он.
По словам авторов, полученные данные говорят о том, что регулярная физическая активность может лучше подготовить иммунитет к отражению потенциальных угроз. Учёные напоминают, что отсутствие нагрузок является фактором риска хронических заболеваний, включая диабет второго типа, а тренировки снижают эти риски, и исследование даёт «молекулярный взгляд на системную пользу упражнений для здоровья». При этом у работы есть ограничения: не фиксировался вид физической активности участников и было мало сведений об их физических характеристиках, а также не удалось доказать, что именно упражнения стали причиной улучшений в иммунной системе.