كيف يُعيد التمرين طويل الأمد تشكيل المشهد الغدد الصماء بين الأعضاء

قدّم علماء من اتحاد المحولات الجزيئية للنشاط البدني (MoTrPAC) أول دراسة متعددة الأنظمة من نوعها، تُظهر كيف يُغيّر تمرين التحمل المنتظم شبكات الإشارات الغدد الصماء بين الأنسجة على المستوى الجزيئي. نُشر هذا العمل، بقيادة تشيهون آن وزملائه، في مجلة الأيض الجزيئي.

لماذا هذا مهم؟

لطالما عُرف النشاط البدني كعامل فعّال في الوقاية من أمراض القلب والأوعية الدموية والأيض. ومع ذلك، ركزت معظم الدراسات فقط على التغيرات في العضلات الهيكلية أو القلب. وذهب الباحثون إلى أبعد من ذلك، متسائلين: أي الأنسجة "ترسل" إشارات (الإكسيركينات) وكيف تُنسّق فوائد التمارين الرياضية على مستوى الجسم ككل؟

التصميم التجريبي

• النموذج والبروتوكول: خضعت ذكور الفئران لدورة تدريبية على جهاز المشي لمدة ثمانية أسابيع، خمس مرات يوميًا، مع التحكم في السرعة والوقت. حافظت المجموعة الضابطة على نمط حياة مستقر.
• تحليل متعدد الأنظمة: قبل وبعد التدخل، تم إجراء تحليل مفصل للنسخ الجيني (snRNA-seq) والبروتينات (LC-MS/MS) لـ 16 نسيجًا رئيسيًا: العضلات الهيكلية والقلبية، والكبد، والكلى، والبنكرياس، ومستودعات الأنسجة الدهنية المختلفة (تحت الجلد، والأحشائية)، بالإضافة إلى الرئتين والطحال والدماغ.
• استنتاج الاتصالات بين الأعضاء: أتاحت خوارزميات QENIE وGD-CAT حساب قوة واتجاه "الحروف" الغدد الصماء بين الأنسجة على أساس مستوى البروتينات المفرزة ومستقبلاتها.

الاكتشافات الرئيسية

1. الأنسجة الدهنية تحت الجلد هي "ساعي البريد" الرئيسي

   • بعد التدريب، أظهرت الدهون تحت الجلد أعلى عدد ومستوى من العوامل المُفرَزة المُوَجَّهة إلى أعضاء أخرى. من بينها الأبوتينينات، وعوامل النمو، والبروتينات الرابطة للكولاجين.

2. المصفوفة خارج الخلية كوسيط عالمي

   • وُجِد أن الجينات والبروتينات المرتبطة بتكوين وإعادة تشكيل المصفوفة خارج الخلوية (الكولاجين I/III، واللامينات، والفيبرونيكتين) تُعَدُّ "مرسلات" عالمية لتأثيرات التدريب في جميع الأنسجة. وهذا يُشير إلى أهمية البنية الدقيقة للنسيج الضام في التكيف مع الأحمال.

3. جزيئات الإشارة Wnt

   • لقد ثبت أن العديد من أعضاء عائلة Wnt (Wnt5a، Wnt7b) تعمل كجسور جزيئية بين العضلات والكبد والأنسجة الدهنية، مما قد يعمل على تنظيم نمو الشعيرات الدموية واستقلاب الجلوكوز.

4. أجهزة تنظيم الاستجابة

   • بالإضافة إلى الدهون والعضلات، يقوم الكبد والقلب بإرسال "رسائل" بشكل نشط إلى العضلات والدماغ، مما يشكل حلقات تغذية مرتدة مغلقة تعمل على تعزيز عملية التمثيل الغذائي للطاقة ومقاومة الإجهاد.

وجهات نظر عملية

• البحث عن مؤشرات حيوية جديدة. يمكن دراسة بروتينات الرسل المُفرَزة كمؤشرات لفعالية التدريب أو كإشارات مبكرة للتعب.
• العلاج بـ "التمارين غير الحاملة للوزن": قد تشكل الإكسيركينات المحددة (على سبيل المثال، ربيطات Wnt المحددة) أساس "حبوب التمارين" للمرضى المستقرين.
• تخصيص برامج التدريب. سيساعدك أطلس الروابط بين الأعضاء على تكييف شدة ومدة التدريب مع ردود فعل الأنسجة الفردية.

خاتمة

تُسلّط هذه الدراسة الضوء على أن الجري وتمارين التحمل الأخرى ليست مجرد ضخّ للعضلات، بل هي أيضًا نشاط غددي قويّ لجميع أعضاء الجسم تقريبًا. ستمهد خريطة التمارين الرياضية التي أعدتها MoTrPAC الطريق لاستراتيجيات تشخيصية وعلاجية جديدة تُساعد على تعظيم فوائد التمارين الرياضية.