Od lat wiadomo, że regularna aktywność fizyczna zmniejsza ryzyko wielu chorób przewlekłych, poprawia sprawność i wspiera zdrowe starzenie się. Coraz więcej badań wskazuje również, że ćwiczenia mogą odgrywać istotną rolę w profilaktyce nowotworów. Teraz naukowcy z Duke-NUS Medical School w Singapurze odkryli mechanizm biologiczny, który może tłumaczyć ten związek. Ich badania sugerują, że starzejące się mięśnie tracą zdolność do wysyłania sygnałów chroniących organizm przed rozwojem nowotworów, jednak regularna aktywność fizyczna może częściowo przywracać tę funkcję. Wyniki opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Nature Communications” rzucają nowe światło na zależności między procesem starzenia, sarkopenią i ryzykiem rozwoju raka. Odkrycie może w przyszłości pomóc w opracowaniu nowych biomarkerów oraz terapii ukierunkowanych na osoby starsze.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Jak starzenie się mięśni może wpływać na ryzyko rozwoju nowotworów u osób starszych,
- Czym są pęcherzyki zewnątrzkomórkowe i dlaczego odgrywają ważną rolę w ochronie organizmu przed wzrostem guza,
- W jaki sposób regularna aktywność fizyczna może przywracać naturalne mechanizmy przeciwnowotworowe związane z mięśniami,
- Dlaczego naukowcy wiążą sarkopenię nie tylko z utratą sprawności, ale także z potencjalnie wyższym ryzykiem zachorowania na raka.
Starzenie się mięśni to więcej niż utrata siły
Proces starzenia organizmu wiąże się z wieloma zmianami metabolicznymi i strukturalnymi. Jednym z najważniejszych problemów zdrowotnych osób starszych jest sarkopenia, czyli związana z wiekiem utrata masy i siły mięśni szkieletowych. Sarkopenia nie jest jedynie problemem wpływającym na sprawność ruchową. Coraz częściej uznawana jest za schorzenie o szerokich konsekwencjach zdrowotnych, obejmujących większe ryzyko upadków, utraty samodzielności, hospitalizacji, a nawet przedwczesnej śmierci.
W Singapurze dotyka ona niemal co trzeciej osoby po 60. roku życia. Podobne trendy obserwowane są również w Europie i innych regionach świata wraz ze starzeniem się społeczeństw. Nowe badanie sugeruje, że konsekwencje sarkopenii mogą sięgać jeszcze dalej i obejmować zwiększone ryzyko rozwoju nowotworów.
Pęcherzyki zewnątrzkomórkowe – ukryty język komunikacji komórek
Kluczowym elementem odkrycia okazały się pęcherzyki zewnątrzkomórkowe. Są to mikroskopijne struktury uwalniane przez komórki, które służą do przekazywania informacji pomiędzy różnymi tkankami organizmu. Zawierają one białka, lipidy, RNA oraz inne cząsteczki biologiczne zdolne do wpływania na funkcjonowanie odległych komórek.
Naukowcy odkryli, że zdrowe mięśnie aktywnie produkują takie pęcherzyki, wysyłając sygnały wspierające prawidłowe funkcjonowanie organizmu. Problem pojawia się jednak wraz z wiekiem. Badania wykazały, że mięśnie dotknięte sarkopenią wydzielają znacznie mniej pęcherzyków zewnątrzkomórkowych niż mięśnie zdrowe. Co więcej, zmienia się również ich skład biologiczny.
MiR-7a-5p – mała cząsteczka o dużym znaczeniu
Szczególną uwagę badaczy zwróciła cząsteczka mikroRNA oznaczana jako miR-7a-5p. MikroRNA to krótkie fragmenty materiału genetycznego, które regulują aktywność genów i wpływają na produkcję białek w komórkach. W badaniu wykazano, że starzejące się mięśnie uwalniają pęcherzyki zawierające znacznie mniej miR-7a-5p niż mięśnie młode i zdrowe.
To odkrycie okazało się niezwykle istotne, ponieważ miR-7a-5p odgrywa rolę w hamowaniu wzrostu nowotworów. Mniejsza ilość tej cząsteczki może oznaczać osłabienie naturalnych mechanizmów obronnych organizmu przed rozwojem komórek nowotworowych.
Naukowcy odkryli biologiczne połączenie między mięśniami a nowotworami
Badacze z Duke-NUS, współpracujący z ekspertami ze Szpitala Ogólnego w Singapurze oraz Uniwersytetu w Cardiff, odkryli również mechanizm kontrolujący wydzielanie pęcherzyków zewnątrzkomórkowych. Okazało się, że proces ten zależy od określonego szlaku biologicznego, którego aktywność zmniejsza się wraz z wiekiem. W konsekwencji osłabione mięśnie przekazują mniej sygnałów przeciwnowotworowych.
Komórki mięśniowe wykorzystują pęcherzyki zewnątrzkomórkowe do wysyłania sygnałów i wpływania na zachowanie innych komórek, ale sposób, w jaki te sygnały są przekazywane i odbierane, nie jest w pełni poznany. Nasze badania ujawniają ten ukryty proces, pokazując, że wraz z wiekiem, w miarę jak mięśnie słabną, sygnały te mogą się zmieniać w sposób sprzyjający wzrostowi guza – powiedział adiunkt Tang Hong-Wen z programu Cancer & Stem Cell Biology Signature Research Program w Duke-NUS Medical School.
Według autorów jest to pierwszy tak bezpośredni dowód biologicznego związku pomiędzy starzeniem się mięśni, a rozwojem nowotworów.
Aktywność fizyczna może przywracać ochronną funkcję mięśni
Jednym z najbardziej obiecujących elementów badania jest odkrycie, że ćwiczenia fizyczne mogą odwracać część niekorzystnych zmian związanych ze starzeniem mięśni. Naukowcy wykazali, że aktywność fizyczna może ponownie aktywować szlak biologiczny odpowiedzialny za produkcję ochronnych pęcherzyków zewnątrzkomórkowych. Oznacza to, że regularny ruch może nie tylko poprawiać sprawność czy wydolność organizmu, ale również wpływać na komunikację między komórkami i wspierać naturalne mechanizmy przeciwnowotworowe.
Klinicznie obserwujemy związek między zaawansowanym rakiem a niską masą mięśniową. To nowatorskie badanie ilustruje, jak zdrowe mięśnie mogą potencjalnie hamować wzrost guza. Obserwujemy, że zdrowe mięśnie wydzielają wiele fizjologicznie ważnych cząsteczek. W podeszłym wieku regularne ćwiczenia oporowe i aerobowe stają się jeszcze ważniejsze dla utrzymania prawidłowej objętości mięśni. Jest to istotne nie tylko dla funkcji i mobilności, ale także dla ogólnego stanu zdrowia – powiedział dr Kenon Chua ze Szpitala Ogólnego w Singapurze.
Nowe możliwości w profilaktyce i leczeniu nowotworów
Autorzy badania podkreślają, że odkryty mechanizm może mieć znaczenie wykraczające poza profilaktykę. W przyszłości pęcherzyki zewnątrzkomórkowe oraz zawarte w nich mikroRNA mogą zostać wykorzystane jako biomarkery pozwalające identyfikować osoby starsze znajdujące się w grupie zwiększonego ryzyka rozwoju nowotworów. Niewykluczone również, że staną się celem nowych terapii przeciwnowotworowych.
Mamy nadzieję, że wnioski z naszych badań pomogą nam opracować nowe, ukierunkowane terapie dla naszych pacjentów, a także przekonać więcej osób do korzyści płynących z regularnych ćwiczeń.
Zdrowe starzenie się jako element polityki zdrowotnej
Eksperci zwracają uwagę, że wyniki badania mają również znaczenie dla zdrowia publicznego. W starzejących się społeczeństwach utrzymanie sprawności mięśniowej może stać się jednym z najważniejszych elementów profilaktyki chorób przewlekłych.
To badanie otwiera nowe możliwości dla strategii terapeutycznych mających na celu zachowanie zdrowia mięśni i zmniejszenie ryzyka zachorowania na raka, a jednocześnie podkreśla znaczenie aktywności fizycznej w procesie starzenia. Mamy nadzieję, że decydenci w Singapurze i całym regionie wykorzystają te dowody, aby wesprzeć większe inwestycje w programy zdrowego starzenia się i interwencje oparte na ćwiczeniach fizycznych – powiedziała profesor Lok Shee Mei, tymczasowy prodziekan ds. badań w Duke-NUS Medical School.
Kolejny etap badań
Naukowcy planują teraz zweryfikować swoje wyniki na próbkach pochodzących od ludzi. Celem będzie ustalenie, czy pęcherzyki zewnątrzkomórkowe oraz zawarty w nich miR-7a-5p mogą zostać wykorzystane jako biomarkery pomagające oceniać ryzyko nowotworów związanych z sarkopenią.
Jeżeli wyniki zostaną potwierdzone, mogą otworzyć drogę do opracowania nowych strategii profilaktycznych i terapeutycznych dla starzejących się populacji.
Główne wnioski
- Naukowcy z Duke-NUS Medical School, we współpracy ze Szpitalem Ogólnym w Singapurze i Uniwersytetem w Cardiff, wykazali, że starzejące się mięśnie wydzielają mniej pęcherzyków zewnątrzkomórkowych, które pomagają hamować rozwój nowotworów.
- Mięśnie dotknięte sarkopenią zawierają mniej mikroRNA miR-7a-5p – cząsteczki związanej z hamowaniem wzrostu guza i regulacją aktywności genów.
- Badanie opublikowane w Nature Communications wykazało, że aktywność szlaku biologicznego odpowiedzialnego za uwalnianie ochronnych pęcherzyków słabnie wraz z wiekiem, ale może zostać ponownie aktywowana przez ćwiczenia fizyczne.
- Odkrycie może otworzyć drogę do opracowania nowych biomarkerów ryzyka nowotworów oraz terapii ukierunkowanych na osoby starsze, szczególnie cierpiące na sarkopenię.
Źródło:
- https://www.nature.com/articles/s41467-026-72410-y
- Duke-NUS Medical School
