روابط مهمة بين التمارين الرياضية والجينات المعروفة بعلاقتها بالأمراض

واشنطن ـ ترتبط التمارين الرياضية بزيادة قوة العضلات وتحسين صحة القلب وانخفاض نسبة السكر في الدم، بالإضافة إلى العديد من الفوائد الصحية التي لا يمكن حصرها.

وبحثت دراسة جديدة واسعة النطاق، بقيادة جامعة ستانفورد للطب، في السر الكامن وراء فائدة الرياضة الفعلية.

وأجرى الباحثون ما يقرب من 10 آلاف تحليل لنحو 20 نوعا من الأنسجة، للكشف عن تأثير 8 أسابيع من التمارين الرياضية على فئران المختبر.

وتسلط النتائج الضوء على التأثيرات المذهلة للتمرين على الجهاز المناعي والاستجابة للتوتر وإنتاج الطاقة والتمثيل الغذائي.

وكشف فريق البحث عن روابط مهمة بين التمارين الرياضية والجزيئات والجينات المعروفة بعلاقتها بعدد لا يحصى من الأمراض البشرية.

وقال أستاذ علم الأمراض، ستيفن مونتغمري، أحد معدي الدراسة المنشورة في مجلة “نيتشر”: “دراستنا هي الأولى التي تلقي نظرة شاملة على التغيرات الجزيئية على مستوى الجسم، من البروتينات إلى الجينات إلى مستقلبات الدهون وإنتاج الطاقة”.

ولاحظ الباحثون أن التعبير عن 22 جينا يتغير مع ممارسة التمارين الرياضية في العديد من الأنسجة. وشاركت العديد من هذه الجينات في التغيرات بدرجة الحرارة الداخلية (الشعور بالحرق) أو العدوى أو إعادة تشكيل الأنسجة (ألياف العضلات الجديدة).

وشاركت جينات أخرى في مسارات تقلل من ضغط الدم وتزيد من حساسية الجسم للأنسولين، ما يخفض مستويات السكر في الدم.

ولاحظ الباحثون أيضا أن التعبير عن العديد من الجينات المشاركة في مرض السكري من النوع الثاني وأمراض القلب والسمنة وأمراض الكلى، انخفض لدى الفئران التي تمارس التمارين الرياضية مقارنة بنظيراتها المستقرة.

وحددت الدراسة الاختلافات بين الجنسين في كيفية استجابة الأنسجة المتعددة لدى ذكور وإناث الفئران لممارسة الرياضة. وتبين أن ذكور الفئران خسرت حوالي 5 في المئة من دهون الجسم بعد 8 أسابيع من التمرين، بينما لم تفقد الإناث دهونا كبيرة.

ولكن الفرق الأكبر في التعبير الجيني لوحظ في الغدد الكظرية لدى الفئران. فبعد أسبوع واحد، زادت الجينات المرتبطة بتوليد الهرمونات الستيرويدية، مثل الأدرينالين وإنتاج الطاقة، لدى ذكور الفئران، ولكنها انخفضت لدى الإناث.

وقال مونتغمري: “على المدى الطويل، من غير المرجح أن نجد أي تدخل سحري يعيد إنتاج ما يمكن أن تفعله التمارين الرياضية لشخص ما. لكننا قد نقترب من فكرة التمارين الدقيقة (وضع توصيات بناء على جينات الشخص أو جنسه أو عمره أو ظروفه الصحية الأخرى لتوليد استجابات مفيدة لكامل الجسم)”.

وتوصلت دراسة سويدية حديثة إلى أن التمارين الرياضية المنتظمة لفترة ستة أشهر تغير الطريقة التي يتم بها تخزين الدهون في الجسم، وذلك عبر التأثير على  الحمض النووي (دي أن إيه)، مما يشكل مفتاحا لفهم أكبر لعلاقة الرياضة بالجينات والمرض.

ومن المعروف أن التمارين الرياضية تعمل على حرق المزيد من السعرات الحرارية، أما إذا ترافقت مع برنامج غذائي مناسب فتساعد في حرق شحوم الجسم. ولكن الباحثين وجدوا أنها قد تلعب دورا في تحديد الطريقة التي يخزن بها الشحم في الجسم من البداية.

وأجرى الدراسة باحثون من جامعة لند، ونشرت نتائجها في مجلة “بلوس جيناتيكس”.

ووجد العلماء أن ستة أشهر من التمارين الرياضية المنتظمة مثل ركوب الدراجة أو التمارين الهوائية، قد غيرت الطريقة التي تعمل بها جينات تلعب دورا في تخزين الدهون في الجسم والإصابة بالبدانة.

وشملت الدراسة 31 رجلا يعانون من الوزن الزائد لكن صحتهم جيدة. وطلب منهم أن يمارسوا ثلاث ساعات من التمارين أسبوعيا على مدار ستة أشهر. وأخذ الباحثون عينات من دهون الجسم لدى المشاركين قبل بدء الدراسة وبعد ستة أشهر. ودرسوا 48 ألف موقع على الحمض النووي.

وبينت النتائج حدوث تغييرات في قرابة 20 ألف موقع على أكثر من 7500 جين. وهذا التغيير كان موجودا حتى لدى الأشخاص الذين مارسوا أقل من ثلاث ساعات أسبوعيا من الرياضة.

وأضافت التمارين مجموعة كيميائية إلى الحمض النووي متسببة في عمل الجين أو توقفه. وأدت إلى تراجع نشاط جينات تلعب دورا في تخزين السكر من الدم داخل الخلايا الدهنية.

وقال خبير السكري في جامعة لند في السويد الدكتور شارلوت لينغ إن دراستهم تظهر التأثير الإيجابي للتمرينات الرياضية، لأن النمط الجيني لتخزين الشحم في الجسم تغير، مؤكدا أن نمط التغيير يدل على أنه جاء كرد فعل من الجسم على التمرين.

كما كشفت نتائج دراسة جديدة إلى أن الجينات تلعب دورًا مهمًا في كيفية استجابة الجسم للتمارين الرياضية كما حددت العديد من الجينات المحددة التي تؤثر على نتائج أنواع مختلفة من النشاط البدني.

وحلل العلماء نتائج 3012 بالغًا تتراوح أعمارهم بين 18 و 55 عامًا لم يشاركوا سابقًا في التدريب على التمارين لتحديد كيف يمكن أن تؤثر الجينات على ثلاثة أنواع مهمة من التمارين البدنية، وتعد قوة العضلات، واللياقة القلبية الوعائية، والقوة اللاهوائية كلها عوامل رئيسية في تشكيل لياقة الفرد ورفاهيته ونوعية حياته، وقد أظهر جميع المشاركين تحسنًا بعد تمرينهم التدريبي، ولكن بدرجات متفاوتة، حتى عند أداء نفس التمرين.

ومن خلال جمع البيانات من 24 دراسة منفصلة، اكتشف الباحثون أن الاختلافات الجينية مسؤولة عن 72 في المئة من التباين في النتائج للأشخاص الذين يتبعون تمارين متطابقة مصممة لتحسين قوة العضلات. وفي الوقت نفسه، تسببت الاختلافات الجينية في 44 في المئة من الاختلافات التي شوهدت بعد تمارين اللياقة القلبية الوعائية، والتي تم قياسها من خلال الاختبار، و10 في المئة من الاختلافات في النتائج بعد التمارين لتحسين القوة اللاهوائية. وتلك الاختلافات تتأتى من عوامل أساسية للحركة وخفة الحركة، وتتأثر المتبقية منها بعوامل أخرى مثل النظام الغذائي والتغذية والتعافي والإصابات.

وقال المؤلف الرئيسي هنري تشونغ، باحث الدراسات العليا بجامعة أنجليا روسكين: “نحن نعلم أن التمرين مفيد لنا، لكننا جميعًا نتحسن بمعدلات مختلفة، حتى عند اتباع أنظمة تدريب متطابقة. وهذا يعني أن هناك عوامل أخرى مؤثرة”.

وأضاف “اكتشفت دراستنا 13 جينًا لها دور في نتائج التمرينات، ونظرًا لاختلاف التركيب الجيني لكل شخص، فإن أجسامنا تستجيب بشكل مختلف قليلا لنفس التمارين لذلك، يجب أن يكون من الممكن تحسين فعالية نظام التمرين عن طريق تحديد التركيب الجيني لشخص ما ثم تصميم برنامج تدريب محدد له فقط”.