Motion ger DNA-förändringar
De arvsanlag vi föds med är inte så oföränderliga som man kan tro. Forskare vid Karolinska Institutet visar i en ny studie i Cell Metabolism att när friska men inaktiva män och kvinnor börjar röra på sig så förändras deras DNA – efter bara några minuters aktivitet.
Den ursprungliga genetiska koden förändras inte. Istället påverkas DNA-molekylerna i muskelcellerna kemiskt och strukturellt på ett väldigt specifikt sätt, genom att metylrester som bundits till DNA:t avlägsnas. Enligt forskarna förefaller dessa små så kallade epigenetiska förändringar vara en viktig beståndsdel i de fysiologiska föredelarna med att motionera.
– Våra muskler är verkligen formbara. Man säger ju ofta att du är vad du äter. När det gäller muskler skulle man kunna säga att du är vad du gör. Om du inte använder en muskel förlorar du den och den mekanism som vi nu har identifierat visar ur detta går till, säger Juleen Zierath, professor i klinisk integrativ fysiologi vid institutionen för molekylär medicin och kirurgi.
Den aktuella studien i Cell Metabolism visar att DNA i skelettmuskulaturen från personer som precis har rört sig intensivt en kort stund har färre metylgrupper fastlänkade på ett antal kända DNA-sekvenser än innan den fysiska aktiviteten påbörjades. Dessa förändringar uppträder framför allt i områden av DNA som fungerar som ”landningsplats” för olika typer av proteiner, så kallade transkriptionsfaktorer, som i sin tur är involverade i att slå på och av gener som man sedan tidigare vet har stor betydelse för musklernas anpassning vid fysisk aktivitet.
Juleen Zierath liknar transkriptionsfaktorerna vid nycklar som låser upp våra gener. Men när metylgrupperna sitter stadigt på plats förhindras transkriptionsfaktorerna att låsa upp DNA-låsen i muskelcellerna. Och omvänt, när man tar bort metylgrupperna går det att sätta in nycklarna i DNA-låsen och öka musklernas kapacitet att arbeta.
– Vi vet redan att motion innebär att musklerna förändras, vilket även innefattar metabolism av socker och fett. Vår upptäckt är att avmetyleringen kommer först, säger Juleen Zierath.
Ett annat intressant fynd som forskarna redovisar i sin forskningsartikel är att koffein i detta sammanhang tycks ha samma effekt på musklerna som fysisk aktivitet. Sannolikt för att koffein orsakar en frisättning av kalcium på ett sätt som liknar den som sker vid muskelsammandragning när man motionerar. Forskarna rekommenderar dock inte att man byter ut träningen mot en kopp kaffe, eftersom övriga hälsoeffekter av motion inte följer efter.
– Träning är medicin och det verkar som möjligheten att förändra vår epigenom för att uppnå bättre hälsa bara är en joggingrunda bort, säger Juleen Zierath.
Publikation: ”Acute Exercise Remodels Promoter Methylation in Human Skeletal Muscle”, Romain Barrès, Jie Yan, Brendan Egan, Jonas Thue Treebak, Morten Rasmussen, Tomas Fritz, Kenneth Caidahl, Anna Krook, Donal J. O’Gorman & Juleen R. Zierath, Cell Metabolism online ahead of print 7 March 2012.
