Fysieke inspanning houdt de spieren jong, tot in de genen

Onze erfelijke informatie zit in ons DNA vervat, maar het is een complex geheel van eiwitten en andere chemische componenten rondom het DNA dat de werking van ons genetisch materiaal reguleert. Dit epigenoom zorgt ervoor dat kenmerken die in het DNA ingeschreven staan in meer of mindere mate tot uiting komen, zonder dat de DNA-sequentie – de volgorde van de basenparen – wijzigt. Onze epigenetica is veranderlijk, want ze is onderhevig aan omgevingsfactoren.

Een van die factoren is beweging. Om na te gaan wat fysieke inspanning met het epigenoom van spiermassa doet, zette bioloog Kevin Murach muizen aan het rennen. Murach is als assistent-professor verbonden aan de University of Arkansas en gespecialiseerd in spieren, maar deed het experiment aan het Center for Muscle Biology aan de University of Kentucky. 'Onze bedoeling was om te kijken wat fysieke training bij oudere muizen – dieren van 22 maanden – teweeg brengt bij het epigenoom in het spierweefsel. We lieten hen en een controlegroep rennen in een molentje, wat neerkomt op een combinatie van duur- en weerstandstraining.'

De impact bleek aanzienlijk. De epigenetische leeftijd van de getrainde muizen liep acht weken terug in vergelijking met ongetrainde leeftijdsgenoten. Epigenetische leeftijd, of de 'epigenetische klok' verwijst naar een biochemische test die leeftijd meet op basis van DNA-methylatie. Methylgroepen hebben de neiging zich aan DNA te hechten, en zo het epigenetisch proces van genexpressie te beïnvloeden. Met de leeftijd accumuleert DNA-methylatie, een proces dat een rol speelt bij veroudering.

‘Er is een systemische verandering in DNA-methylatie bij het ouder worden,' verduidelijkt Murach. 'Bij de oude, getrainde muizen zagen we echter dat het epigenoom in het spierweefsel meer leek op dat van jongere muizen. Ons vermoeden is dat fysieke training invloed heeft op DNA-methylase, en langs die weg het epigenoom jong houdt, om het zo te zeggen.'

Kneedbaar epigenoom

Hoe precies vraagt verder onderzoek, aldus Murach, want ouder worden is een complex gegeven. 'Fysieke training heeft een wijde impact, onder andere op het metabolisme, moleculaire processen,...  Ook op de epigenetica dus, alleen is het nog niet duidelijk of het om een causaal verband gaat, of een consequentie van andere mechanismen. Belangrijk, want het wordt steeds duidelijker hoe kneedbaar het epigenoom van de spieren wel is.'

Wat vertelt een studie bij muizen over mensen? 'Dat is altijd de vraag natuurlijk,' vertelt Murach. 'Andere studies naar de impact van bewegingstraining op DNA-methylatie bij mensen beschrijven een vergelijkbaar effect. Het is dus veilig te stellen dat veranderingsproces van het epigenoom gelieerd aan fysieke training zich voordoet bij zowel mensen als muizen.'