Bagaimana olahraga membantu mencegah kerusakan DNA dan masalah pembuluh darah terkait usia

Sebuah penelitian pada hewan baru-baru ini yang dilakukan oleh para peneliti dari Departemen Penyakit Dalam di Universitas Utah di Salt Lake City menyelidiki peran kerusakan DNA pada 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 mungkin membantu menjelaskan bagaimana olahraga bahkan di kemudian hari dapat mengurangi risiko aterosklerosis.

Dipimpin oleh Jisook Lim, PhD, seorang rekan postdoctoral di Universitas Utah, para peneliti akan mempresentasikan temuan mereka di American Physiology Summit – pertemuan tahunan American Physiological Society – di Long Beach, California. Konferensi ini 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 - akumulasi zat lemak pada selaput lendir pembuluh darah.

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

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

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

Kerusakan DNA dan telomer: pemain kunci dalam penuaan

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

Kerusakan DNA terjadi karena berbagai alasan, dan mekanisme perbaikan DNA kita menjadi lebih rentan terhadap kesalahan di usia tua.

Para ahli percaya bahwa kerusakan DNA memainkan peran penting dalam proses penuaan , dan tampaknya memainkan peran penting dalam kerusakan pembuluh darah seiring bertambahnya usia.

Telomer adalah "penutup" DNA di ujung kromosom - yang melindunginya dari kekusutan dan kerusakan. Oleh karena itu, panjang telomer merupakan indikator usia biologis - panjang telomer yang lebih pendek dikaitkan dengan banyak penyakit yang berkaitan dengan usia, termasuk penyakit kardiovaskular .

Telomer dalam sel yang melapisi pembuluh darah sangat rentan terhadap kerusakan akibat kekuatan yang disebut “tekanan geser”.

“Semakin tinggi kecepatan darah dan semakin kecil diameter arteri, maka semakin tinggi tegangan 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, ketika pembuluh darah terganggu, aliran darah pun terganggu . Gangguan ini meningkatkan gesekan yang dialami sel-sel yang melapisi pembuluh darah sehingga meningkatkan risiko aterosklerosis.

Malik, yang telah menerbitkan makalah mengenai topik ini, mengatakan kepada kami bahwa "perubahan tegangan geser sangat penting bagi perkembangan aterosklerosis."

Sebuah penelitian yang sedang berlangsung di Universitas Utah 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 Universitas Utah memantau 15 tikus jantan selama 4 minggu di dalam kandang yang dilengkapi roda treadmill. Mereka membaginya menjadi 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 mengalirkan darah dari jantung. Mereka mempelajari berbagai bagian aorta yang mengalami tingkat tegangan geser berbeda.

Secara khusus, mereka berfokus pada dua jenis sel:

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

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

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 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.” Artinya, hewan yang paling banyak berolahraga memiliki kerusakan dan disfungsi yang paling sedikit.

Apa yang diberikan penelitian ini?

Studi ini menambah semakin banyak bukti bahwa olahraga dapat memberikan manfaat kesehatan dengan melindungi terhadap kerusakan DNA dan melindungi fungsi telomer.

“Dengan mengungkap respons berbeda dari daerah aorta yang mengalami pola aliran darah dan tipe sel berbeda terhadap latihan aerobik,” jelas Lim dalam siaran persnya, “penelitian ini akan memberikan landasan yang kuat untuk pendekatan terperinci dan individual terhadap intervensi kesehatan kardiovaskular.”

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

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