ارتباط بین ورزش و التهاب تصور محققان را به خود جلب کرده است زیرا یک مطالعه اوایل قرن بیستم نشان داد که گلبول های سفید خون در خون دوندگان ماراتن بوستون پس از مسابقه افزایش یافته است.
اکنون، یک مطالعه جدید دانشکده پزشکی هاروارد در 3 نوامبر منتشر شد علم ایمونولوژی ممکن است یک توضیح مولکولی در پشت این مشاهدات قدیمی ارائه دهد.
این مطالعه که بر روی موش ها انجام شد، نشان می دهد که اثرات مفید ورزش ممکن است حداقل تا حدی توسط سیستم ایمنی بدن هدایت شود. این نشان می دهد که التهاب عضلانی ناشی از ورزش، سلول های T ضد التهابی یا Tregs را بسیج می کند، که توانایی عضلات را برای استفاده از انرژی به عنوان سوخت بهبود می بخشد و استقامت کلی ورزش را بهبود می بخشد.
به گفته تیم تحقیقاتی، Tregs که مدت‌ها به دلیل نقش خود در مقابله با التهاب غیرطبیعی مرتبط با بیماری‌های خودایمنی شناخته می‌شد، اکنون به عنوان بازیگران کلیدی در پاسخ‌های ایمنی بدن در حین ورزش نیز ظاهر می‌شود.
«سیستم ایمنی، و به ویژه بازوی سلول های T، تأثیر گسترده ای بر سلامت بافت دارد که فراتر از دفاع در برابر عوامل بیماری زا و کنترل سرطان است. دایان ماتیس، محقق ارشد این مطالعه، استاد ایمونولوژی مورتون گروو-راسموسن در موسسه بلاواتنیک در HMS، گفت: مطالعه ما نشان می‌دهد که سیستم ایمنی در طول ورزش تأثیرات قدرتمندی را در داخل عضله اعمال می‌کند.
محققان هشدار دادند که موش ها انسان نیستند و این یافته ها باید در مطالعات بعدی تکرار شوند. با این حال، این مطالعه گام مهمی در جهت جزئیات تغییرات سلولی و مولکولی است که در طول ورزش رخ می دهد و مزایای سلامتی را ارائه می دهد.
درک اساس مولکولی ورزش
از بیماری های قلبی عروقی محافظت می کند، خطر ابتلا به دیابت را کاهش می دهد، از زوال عقل محافظت می کند. اثرات مفید ورزش به خوبی ثابت شده است. اما دقیقاً چگونه ورزش ما را سالم می کند؟ این سوال برای مدت طولانی مورد توجه محققان بوده است.
یافته‌های جدید در بحبوحه تلاش‌ها برای درک زیربنای مولکولی ورزش به دست آمده است. کشف دخالت سیستم ایمنی در این فرآیند تنها یکی از جنبه های این تلاش های تحقیقاتی است.
کنت لنگستون، نویسنده اول این مطالعه، یکی از همکاران فوق دکترا در آزمایشگاه ماتیس، می گوید: ما مدت هاست می دانیم که ورزش باعث التهاب می شود، اما فرآیندهای ایمنی درگیر را به طور کامل درک نمی کنیم. “مطالعه ما با وضوح بسیار بالا نشان می دهد که سلول های T در محل تمرین در عضله چه می کنند.”
بیشتر تحقیقات قبلی در مورد فیزیولوژی ورزش بر نقش هورمون های مختلف ترشح شده در حین ورزش و تأثیر آنها بر اندام های مختلف مانند قلب و ریه ها متمرکز شده است. مطالعه جدید آبشار ایمونولوژیکی را نشان می‌دهد که در داخل محل واقعی تمرین – عضله – آشکار می‌شود.
قهرمانان سلول T و تبهکاران التهابی
شناخته شده است که ورزش باعث آسیب موقت عضلانی می شود و باعث ایجاد یک آبشار از پاسخ های التهابی می شود. بیان ژن‌هایی را که ساختار ماهیچه‌ها، متابولیسم و فعالیت میتوکندری‌ها را تنظیم می‌کنند، نیروگاه‌های کوچکی که به سلول‌ها سوخت می‌دهند، افزایش می‌دهد. میتوکندری نقش کلیدی در سازگاری با ورزش دارد و به سلول‌ها کمک می‌کند تا به انرژی افزایش یافته ورزش پاسخ دهند.
در مطالعه جدید، تیم تحقیقاتی آنچه را که در سلول‌های گرفته شده از عضلات پای عقب موش‌هایی که یک بار روی تردمیل می‌دویدند و حیواناتی که به طور منظم می‌دویدند، تجزیه و تحلیل کردند. محققان سپس آنها را با سلول های ماهیچه ای به دست آمده از موش های کم تحرک مقایسه کردند.
سلول‌های ماهیچه‌ای موش‌هایی که روی تردمیل می‌دویدند، چه یک بار یا به طور منظم، علائم کلاسیک التهاب را نشان دادند – فعالیت بیشتر در ژن‌هایی که فرآیندهای متابولیک مختلف را تنظیم می‌کنند و سطوح بالاتری از مواد شیمیایی که التهاب را تحریک می‌کنند، از جمله اینترفرون.
هر دو گروه سطح سلول های Treg را در عضلات خود افزایش دادند. تجزیه و تحلیل های اضافی نشان داد که در هر دو گروه، Tregs التهاب ناشی از ورزش را کاهش داد. هیچ یک از این تغییرات در سلول های عضلانی موش های کم تحرک مشاهده نشد.
با این حال، فواید ورزش بر متابولیسم و عملکرد فقط در ورزشکاران معمولی مشهود بود – موش هایی که دویدن های مکرر داشتند. در این گروه، Tregs نه تنها التهاب و آسیب عضلانی ناشی از ورزش را سرکوب کرد، بلکه متابولیسم عضلانی و کارایی عضلانی را نیز تغییر داد. این یافته با مشاهدات به خوبی تثبیت شده در انسان مطابقت دارد که یک دوره ورزش منجر به بهبود قابل توجهی در عملکرد نمی شود و فعالیت منظم در طول زمان برای به دست آوردن فواید لازم است.
تجزیه و تحلیل های اضافی تأیید کرد که Tregs در واقع مسئول مزایای گسترده تری است که در ورزشکاران منظم دیده می شود. حیواناتی که Tregs نداشتند التهاب عضلانی گسترده داشتند که با تجمع سریع سلول های تحریک کننده التهاب در عضلات پای عقبی آنها مشخص می شد. سلول‌های ماهیچه‌ای آنها همچنین دارای میتوکندری متورم شده بودند که نشانه‌ای از یک ناهنجاری متابولیک است.
مهمتر از آن، حیوانات بدون Tregs مانند موش‌های دارای Tregs دست نخورده با افزایش نیازهای ورزشی در طول زمان سازگاری نداشتند. آنها مزایای یکسانی را برای کل بدن از ورزش به دست نیاوردند و تناسب اندام هوازی را کاهش دادند.
ماهیچه های این حیوانات همچنین دارای مقادیر بیش از حد اینترفرون هستند که عامل شناخته شده التهاب است. تجزیه و تحلیل بیشتر نشان داد که اینترفرون مستقیماً روی فیبرهای عضلانی عمل می کند تا عملکرد میتوکندری را تغییر دهد و تولید انرژی را محدود کند. بلوک اینترفرون از ناهنجاری های متابولیک جلوگیری می کند و آمادگی هوازی را در موش های فاقد Tregs بهبود می بخشد.
لنگستون گفت: “شرور اینجا اینترفرون است.” “در غیاب نگهبان Tregs برای مخالفت با آن، اینترفرون به ایجاد آسیب کنترل نشده ادامه داد.”
اینترفرون برای ترویج التهاب مزمن شناخته شده است، فرآیندی که زمینه ساز بسیاری از بیماری های مزمن و شرایط مرتبط با افزایش سن است و به یک هدف جذاب برای درمان هایی با هدف کاهش التهاب تبدیل شده است. Tregs همچنین توجه دانشمندان و صنعت را به عنوان درمانی برای تعدادی از شرایط ایمونولوژیکی که با التهاب غیرطبیعی مشخص شده اند به خود جلب کرده است.
به گفته محققان، نتایج مطالعه بینشی در مورد عملکرد درونی سلولی پشت اثرات ضد التهابی ورزش ارائه می دهد و اهمیت آنها را در مهار دفاع ایمنی بدن نشان می دهد.
تلاش‌هایی برای طراحی مداخلاتی در حال انجام است که Tregs را در زمینه بیماری‌های خاص با واسطه ایمنی هدف قرار دهد. به گفته محققان، در حالی که شرایط ایمونولوژیک ناشی از التهاب غیرطبیعی نیازمند درمان‌های دقیق کالیبره‌شده است، ورزش راه دیگری برای مقابله با التهاب است.
ماتیس گفت: “تحقیقات ما نشان می دهد که با ورزش، ما یک راه طبیعی برای تقویت پاسخ های ایمنی بدن برای کاهش التهاب داریم.” ما فقط به عضله نگاه کردیم، اما این امکان وجود دارد که ورزش فعالیت Treg را در سایر نقاط بدن نیز افزایش دهد.
