Egzersizin kas hücrelerini nasıl yenilediği bulundu – mitofaji
Egzersizin, kasın hasar görmüş mitokondrilerini hücresel geri dönüşüme vererek, kasları ve hücreleri daha sağlıklı hale getirdiğini bulundu ve bu mekanizmaya mitofaji adı verildi.
Nature Communications adlı dergide yayımlanan bu çalışma, egzersizin vücudun ve özellikle kaslarımızın nasıl sağlıklı ve güçlü olmasına katkı sağladığının hücresel mekanizmasını açıklıyor. Araştırmacılara göre vücudun sağlığını kanın sağlıklı olup olmadığı değil; kas hacmi ve egzersiz kapasitesi belirlemekte.
Egzersiz, hücresel güç merkezi mitokondriyi yenileyerek kas sağlığını geliştirir
Hücre organellerinden biri olan mitokondri, oksijenli solunum yapan hücrelerin enerji istasyonudur; insanlarda kırmızı kan hücreleri alyuvarlar hariç tüm hücrelerde bulunur. Mitokondri, en basit tanımla yenen gıdaları enerjiye çevirir. Proteinleri, yağları ve şekeri vücudun yaşamak için ihtiyacı olan enerjiye dönüştürür.
Egzersiz kaslardaki mitokondriyi nasıl etkiler?
Egzersizin, farelerde mitofajiyi tetiklediği bulunmuştur. Mitofaji, genelde stresli dönemin ardından hasarlı veya sıkıntılı mitokondrinin yok edilmesi ve hücresel geri dönüşüm sürecine katılması sürecini tanımlar. Bu anlamda mitofaji, kas hücre mitokondrilere has bir otofaji gibi düşünülebilir.
Egzersizin mitofajiyi nasıl uyardığını göstermek amacıyla araştırmacı Yan ve ekibi, farelerin iskelet kasına özel bir mitokondriyal haberci gen eklediler. pMitoTimer adlı bu gen sayesinde kas hücreleri, floresan mikroskobu altında incelediklerinde, eğer sağlıklı iseler yeşil, eğer hücrenin geri-dönüşüm sistemi lizozomlar tarafından parçalanmış veya hasar görmüşlerse kırmızı gözükmektedir.
Fareler 90 dakika boyunca küçük bir koşu bandında koşturulduktan altı saat sonra mitokondriyal stres ve bazı mitofaji işaretleri görüldü. Araştırmacılar, farelerde yapılan egzersizin AMPK adlı bir kinaz enzimini uyardığını ve bunun da başka bir kinaz olan Ulk1'i açtığını açıkladı. Bu kimyasal reaksiyonların, fonksiyon görmeyen mitokondrinin ortamdan kaldırılmasının kontrolünde önemli olduğu görüldü.
Yani egzersizi düzenli olarak yapmak, iskelet kasında hasar görmüş, işlevsiz mitokondriyi gidermeye yardım eder. Bu mekanizma işleyen demir ışıldar sözünün biyolojik yorumu olarak da düşünülebilir. Yoğun çalışan ve sürekli bakımları yapılan bir makinenin çok daha uzun ömürlü ve verimli olması gibi de…
Araştırma sırasında Ulk1 geni silinerek mitofaji yapmaları engellenen farelerin, normal fareler kadar koşmalarına rağmen metabolik olarak fayda sağlayamadıkları görüldü. Bu bulgular egzersize bağlı mitofajiyi doğrudan desteklemekte ve önemini ortaya koymaktadır.
- İlginizi çekebilir: 14 kanser türü ve egzersiz ilişkisi
Rhianna C. Laker, Joshua C. Drake, Rebecca J. Wilson.
Ampk phosphorylation of Ulk1 is required for targeting of mitochondria to lysosomes in exercise-induced mitophagy.
Nature Communications. 15 September 2017