تاثیر ۴۵ دقیقه ورزش بر مبتلایان به دیابت

جی پلاس، به نقل از ساینس‌دیلی، طبق گفته‌های متخصصان مرکز زیست‌شناسی عروقی در دانشکده پزشکی جورجیا، رگ‌زایی به توانایی تشکیل رگ‌های خونی جدید گفته می‌شود و دیابت نه تنها به رگ‌های خونی موجود در بدن آسیب می‌زند، بلکه توانایی ذاتی بدن برای رشد رگ‌های جدید را مختل می‌کند.

ایسنا نوشت؛ سلول‌های "لایه درون رگی"(endothelial) رگ‌های ما را می‌پوشانند و برای رشد رگ خونی جدید ضروری هستند.

اکنون دانشمندان دانشکده پزشکی جورجیا به اولین شواهد در مورد اثربخشی ورزش بر دیابت دست یافته‌اند که نشان می‌دهد حتی یک جلسه ۴۵ دقیقه‌ای ورزش با شدت متوسط، اگزوزوم‌های بیشتری را فعال می‌کند تا پروتئین ATP۷A بیشتری را مستقیما به سلول‌ها برسانند که باعث فعال شدن رگ‌زایی می‌شود.

اگزوزوم‌ها(exosome) وزیکول‌های میکروسکوپی هستند که از محموله‌های فعال بیولوژیکی پر شده‌اند.

دکتر "توهرو فوکای"(Tohru Fukai)، زیست‌شناس عروقی و متخصص قلب و عروق در دانشکده پزشکی جورجیا می‌گوید: آنچه اگزوزوم‌ها حمل می‌کنند بستگی به این دارد که از کجا آمده و به کجا می‌روند.

به گفته‌ی فوکای، در حالی که او و دکتر "ماسوکو اوشیو فوکای"(Masuko Ushio-Fukai) نویسنده‌ی همکارش، هنوز از منشا این اگزوزوم‌های مفید مطمئن نیستند اما واضح است که یکی از مکان‌هایی که این سلول‌ها به آن محموله منتقل می‌کنند، سلول‌های لایه درون‌رنگی است.

آنها آزمایشی بر روی مدل‌های حیوانی و تعداد انگشت‌شماری از انسان‌های سالم ۵۰ ساله انجام دادند. برای موش‌ها دو هفته دویدن بر روی چرخ و برای انسانها یک جلسه ورزش هوازی تجویز شد. انجام این کار باعث افزایش سطح پروتئین ATP۷A در اگزوزوم‌های متصل به سلول‌های لایه درون‌رنگی شد.  

دانشمندان خاطرنشان کردند که در این مرحله، این فعالیت تأثیر قابل توجهی بر وزن موش‌ها نداشت، اما افزایش نشانگر عملکرد لایه درون‌رگی و عواملی مانند فاکتور رشد لایه درون‌رگی عروقی که برای رگ‌زایی مورد نیاز است مشاهده شد.  

ورزش همچنین مقدار آنتی اکسیدان قدرتمند و طبیعی "سوپراکسید دیسموتاز" خارج سلولی یا به اختصار "SOD۳" را افزایش می‌دهد، اما بخش اصلی پروتئین ATP۷A است که مس معدنی ضروری را نیز به سلولها می‌رساند. این مس برای فعالیت "SOD۳" نیاز است.  

"SOD۳"، یک آنتی اکسیدان طبیعی مهم است که توسط سلول‌های ماهیچه صاف عروق در دیواره رگ‌های خونی و همچنین سلول‌های ماهیچه‌ای اسکلتی تولید می‌شود و به ما کمک می‌کند تا سطوح سالمی از گونه‌های واکنش‌پذیر اکسیژن(reactive oxygen species) به اختصار ROS را در بدن حفظ کنیم. گونه‌های واکنش‌پذیر اکسیژن محصول جانبی طبیعی ایجاد شده در نتیجه‌ی مصرف اکسیژن هستند. اما در دیابت، سطح قند خون بالا منجر به افزایش سطوح گونه‌های واکنش‌پذیر اکسیژن می‌شود و این موضوع عملکردهای طبیعی مهم بدن را مختل می‌کند.

دانشمندان نشان دادند که سطوح پروتئین ATP۷A در دیابت کاهش می‌یابد. آن‌ها همچنین در حال حاضر شواهدی در دست دارند که نشان می‌دهد اگزوزوم‌هایی که در پلاسمای مدل‌های حیوانی مبتلا به دیابت نوع دوم در گردش هستند، وقتی در ظرفی با سلول‌های لایه درون‌رگی انسانی قرار می‌گیرند، رگ‌زایی را مختل می‌کنند.

دانشمندان می‌گویند که اگزوزوم‌های مصنوعی، که مطالعه‌ بر روی آنها تحت ‌عنوان مکانیسم‌هایی برای دارورسانی در حال انجام است، می‌توانند روزی به‌عنوان "شبیه‌ساز ورزش" برای بهبود توانایی بیماران در رشد رگ‌های خونی جدید مورد استفاده قرار بگیرند.  

در حقیقت، آنها موفق به ایجاد اگزوزوم‌هایی شده‌اند که در آنها "SOD۳" بیش از حد بیان می‌شود و به بهبود رگ‌زایی در موش‌های مبتلا به دیابت کمک می‌کند.

از آنجا که "SOD۳" به طور طبیعی در سلول‌های لایه درون‌رگی خاموش می‌شود، بنابراین سلول‌ها باید آن را از سلول‌های دیگر دریافت کنند.

فوکای می‌گوید "SOD۳" باید به سلول‌های لایه درون‌رگی متصل شود و وجود ناقل مس "ATP۷A" نیز برای فعال شدن "SOD۳" نیاز است. فوکای خاطرنشان می‌کند که محل اتصال این دو در سلول‌های لایه درون‌رگی اهمیت زیادی دارد. به عنوان مثال، هنگامی که آنها این محل اتصال را از سلول‌های لایه درون‌رگی حذف کردند، اتفاقی که ممکن است در طبیعت پیش بیاید، مزایای آنها از بین رفت.

هنگامی که "SOD۳" وجود دارد و فعال است، گونه‌های واکنش‌پذیر اکسیژن را به پراکسید هیدروژن یا "H۲O۲" تبدیل می‌کند. به گفته‌ی این دو دانشمند، بیان بیش از حد "SOD۳" همراه با افزایش سطح "H۲O۲" باعث رگ‌زایی می‌شود.

تمرینات بدنی، مانند دویدن یا راه رفتن روی تردمیل، ماهیچه ها را وادار به انقباض می‌کند این کار به نوبه خود باعث آزاد شدن اگزوزوم‌ها در خون می‌شود.

زمانی که فوکای فوق دکترای خود را در بخش قلب و عروق دانشگاه اموری می‌گذارند، عضوی از یک گروه تحقیقاتی بود که نشان دادند ورزش، فعالیت "SOD۳" را افزایش می‌دهد. سطح "SOD۳" با افزایش سن و ابتلا به برخی بیماری‌ها مانند دیابت و فشار خون بالا کاهش می‌یابد.

اگزوزوم‌ها به عنوان نشانگرهای زیستی برای بررسی طیف گسترده‌ای از بیماری‌ها مانند سرطان و دیابت مورد مطالعه قرار می‌گیرند.

بر اساس گزارش مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری(CDC)، از هر ۱۰ آمریکایی، یک نفر مبتلا به دیابت است.