Bagaimana olahraga membantu mencegah kerusakan DNA dan masalah pembuluh darah yang berkaitan dengan usia

Sebuah studi hewan terkini oleh para peneliti dari Departemen Penyakit Dalam di Universitas Utah di Salt Lake City menyelidiki peran kerusakan DNA dalam pembuluh darah dan sistem kardiovaskular yang menua.

Mereka menemukan bahwa peningkatan olahraga dikaitkan dengan berkurangnya kerusakan DNA pada sel-sel yang melapisi pembuluh darah. Hal ini dapat membantu menjelaskan bagaimana olahraga bahkan di kemudian hari dapat mengurangi risiko aterosklerosis.

Dipimpin oleh Jisook Lim, PhD, seorang peneliti pascadoktoral di University of Utah, para peneliti akan mempresentasikan temuan mereka di American Physiology Summit - pertemuan tahunan American Physiological Society - di Long Beach, California. Konferensi tersebut akan diadakan pada tanggal 4-7 April 2024.

Bagaimana olahraga melindungi kesehatan pembuluh darah seiring bertambahnya usia?

Seiring bertambahnya usia, risiko penyakit kardiovaskular dan masalah kardiovaskular lainnya meningkat. Hal ini biasanya disebabkan oleh aterosklerosis - penumpukan zat lemak pada selaput lendir pembuluh darah.

Saat plak ini tumbuh, pembuluh darah menyempit dan meningkatkan risiko kejadian kardiovaskular seperti serangan jantung atau stroke.

Untungnya, olahraga fisik dapat mengurangi risiko aterosklerosis secara signifikan. Bahkan olahraga pada orang lanjut usia dapat memperlambat pembentukan plak dan meningkatkan hasil kardiovaskular.

Namun, memahami secara pasti bagaimana olahraga bermanfaat bagi kesehatan kardiovaskular terbukti lebih sulit. Sebuah studi baru berfokus pada satu kemungkinan mekanisme: kerusakan DNA.

Kerusakan DNA dan telomer: faktor kunci dalam penuaan

Seiring bertambahnya usia, terjadi penurunan fungsi secara perlahan dalam banyak aspek fisiologi kita. Sebagian dari penurunan ini disebabkan oleh kerusakan DNA.

Kerusakan DNA terjadi karena banyak alasan, dan mekanisme perbaikan DNA kita menjadi lebih rentan terhadap kesalahan seiring bertambahnya usia.

Para ahli meyakini kerusakan DNA berperan utama dalam proses penuaan. Dan tampaknya berperan penting dalam kerusakan pembuluh darah seiring bertambahnya usia.

Telomer adalah "penutup" DNA di ujung kromosom - yang melindungi kromosom dari kekusutan dan kerusakan. Karena alasan ini, panjang telomer merupakan indikator usia biologis - panjang yang lebih pendek dikaitkan dengan banyak penyakit yang berkaitan dengan usia, termasuk penyakit kardiovaskular.

Telomer pada sel yang melapisi pembuluh darah sangat rentan terhadap kerusakan akibat gaya yang disebut "tekanan geser".

"Semakin tinggi kecepatan darah dan semakin kecil diameter arteri, semakin tinggi pula tekanan gesernya," jelas Jan Malik, MD, MPH, seorang profesor di Rumah Sakit Umum Universitas di Praha, Republik Ceko, yang tidak terlibat dalam penelitian ini.

Meskipun tubuh kita memiliki sistem untuk mengatasi stres ini, jika pembuluh darah terganggu, aliran darah pun terganggu. Gangguan ini meningkatkan gesekan yang dialami oleh sel-sel yang melapisi pembuluh darah, yang meningkatkan risiko aterosklerosis.

Malik, yang telah menerbitkan makalah tentang topik tersebut, memberi tahu kami bahwa "perubahan dalam tekanan geser sangat penting bagi perkembangan aterosklerosis."

Sebuah studi Universitas Utah yang sedang berlangsung meneliti apakah olahraga dapat mengurangi risiko kardiovaskular dengan meminimalkan kerusakan DNA dan melindungi telomer.

Aktivitas fisik yang lebih tinggi dikaitkan dengan lebih sedikit kerusakan DNA

Para peneliti di University of Utah memantau 15 tikus jantan selama 4 minggu di dalam kandang dengan roda treadmill. Mereka membaginya ke dalam tiga kategori tergantung pada seberapa jauh jarak yang mereka tempuh setiap hari:

• Cepat
• Pelari sedang
• Gerakan rendah.

Di akhir penelitian, para ilmuwan mengumpulkan jaringan dari aorta hewan, pembuluh darah yang dilalui darah dari jantung. Mereka mempelajari berbagai bagian aorta yang mengalami berbagai tingkat tekanan geser.

Secara khusus, mereka fokus pada dua jenis sel:

• Sel endotel yang melapisi bagian dalam pembuluh darah;
• Sel otot polos vaskular ditemukan pada dinding pembuluh darah.

Mereka kemudian menilai kerusakan DNA sel dan mengevaluasi seberapa baik telomernya berfungsi.

Analisis mereka menunjukkan bahwa peningkatan aktivitas fisik dikaitkan dengan lebih sedikit kerusakan DNA dan peningkatan fungsi telomer pada sel endotel tetapi tidak pada sel otot polos pembuluh darah.

Penelitian sebelumnya juga menunjukkan bahwa otot polos pembuluh darah tidak rusak pada tingkat yang sama seperti sel endotel, yang menghadapi kekuatan penuh aliran darah.

Menurut abstrak penelitian, secara umum, "jumlah latihan aerobik berbanding terbalik dengan kerusakan DNA dan disfungsi telomer." Ini berarti bahwa hewan yang paling banyak berolahraga memiliki jumlah kerusakan dan disfungsi paling sedikit.

Apa yang diberikan penelitian ini?

Studi ini menambah bukti yang berkembang bahwa olahraga dapat memberikan manfaat kesehatan dengan melindungi dari kerusakan DNA dan melindungi fungsi telomer.

"Dengan mengungkap respons yang berbeda dari daerah aorta yang mengalami pola aliran darah dan jenis sel yang berbeda terhadap latihan aerobik," jelas Lim dalam siaran pers, "studi ini akan memberikan dasar yang kuat untuk pendekatan yang terperinci dan individual terhadap intervensi kesehatan kardiovaskular."

Para ilmuwan telah mempelajari hubungan antara olahraga dan telomer selama beberapa waktu. Misalnya, sebuah studi tahun 2013 menunjukkan bahwa pelari ultramaraton memiliki telomer yang lebih panjang daripada peserta kontrol yang sehat.

Penelitian lain juga menemukan hubungan antara kebugaran fisik dan panjang telomer.