Düzenli egzersiz bağışıklık sistemini hücre düzeyinde yeniden şekillendiriyor

Düzenli egzersizin sağlığa yararları uzun zamandır biliniyor; ancak bu yararların hücre düzeyinde nasıl ortaya çıktığı henüz bütünüyle anlaşılmış değil. Science Advances dergisinde 18 Eylül’de yayımlanan yeni bir araştırma, düzenli egzersiz yapanlarla hareketsiz yaşayanları ayıran metabolizma ve bağışıklık sistemi değişikliklerini ortaya koyuyor. Araştırmacılara göre bulgular, diyabet, kalp hastalığı ve kanser gibi kronik hastalıkların yönetimine katkı sağlayabilecek biyolojik süreçlere işaret ediyor.

Ekip, 400 yetişkinin kan örneklerini ve yaşam biçimleri hakkında yanıtladıkları ayrıntılı anketleri içeren Çin Bağışıklık Çoklu-Omik Atlası’ndan yararlandı. Egzersizin olası etkilerini daha belirgin biçimde incelemek için yalnızca en çok ve en az egzersiz yapan katılımcıların verileri karşılaştırıldı. Düzenli egzersiz grubundakiler haftada en az üç kez çalışıyor; bu süre içinde 150 dakikadan fazla orta yoğunlukta ya da 75 dakika yüksek yoğunlukta egzersiz yapıyordu. Hareketsiz gruptakiler ise hiç egzersiz yapmadıklarını bildirmişti.

Araştırmacılar kan örneklerinde kan şekeri ve yağ düzeyleri gibi fizyolojik göstergeleri inceledi. Daha çok egzersiz yapanlarda şeker ve yağ metabolizmasının, kas metabolizmasının ve hücrelere zarar veren süreçlerle mücadele eden antioksidan moleküllerin düzeylerinin daha yüksek olduğuna dair işaretler buldular. Bu sistemlerin egzersizle bağlantısı daha önce de biliniyordu. Araştırmaya katılmayan Duisburg-Essen Üniversitesi’nden Michael Siebers’a göre çalışmanın asıl yeniliği, bu bağlantıları hücre düzeyinde ayrıntılı biçimde incelemesi. Siebers, araştırmanın spor sırasında hücreler arasında neler olup bittiğini ilk kez bu denli açık gösterdiğini belirtti.

Bu ayrıntılı incelemede birden fazla biyolojik kaynaktan veri birleştiren “çoklu-omik” yaklaşımı kullanıldı. Metabolizmanın yan ürünleri olan metabolitlerin yanı sıra yağlar, proteinler ve DNA’ya yardımcı olan RNA da analiz edildi. Ekip ayrıca DNA’nın bir özelliği olan kromatin erişilebilirliğini araştırdı. Genler DNA sarmallarına sarılıdır; bu yapı, sıkıca sarılmış film makaralarını andırır. Kromatin erişilebilirliği yüksek olduğunda makara daha gevşek sarılmış gibidir ve üzerindeki “görüntüler”, yani genler, daha kolay okunabilir. Böylece genlerin etkinleştirilmesi kolaylaşır; hücrelerin düzgün çalışması için gereken proteinlerin üretiminde rol oynayan süreçler işlerlik kazanır.

Analizler, düzenli egzersiz yapanların bağışıklık hücrelerinde çeşitli farklılıklar bulunduğunu gösterdi. Sitotoksik T hücreleri ve doğal öldürücü hücreler gibi bağışıklık sisteminin tehditlerle doğrudan mücadele eden hücreleri, egzersiz yapanlarda daha etkin görünüyordu. Henüz belirli bir tehdide göre uzmanlaşmamış ve gerektiğinde göreve çağrılabilen “naif” bağışıklık hücrelerinde de savunma için gerekli genlerin kromatin erişilebilirliği daha yüksekti. Başka bir deyişle bu hücreler, tehditlere karşı harekete geçmeye daha hazır olabilirdi.

Bağışıklık sisteminin geri kalanını tehlikelere karşı uyaran hücrelerde de değişiklikler saptandı. Monositler ve B hücrelerinde, alarm sinyali veren genlerin etkinliği düzenli egzersiz yapanlarda artmıştı. Araştırmacılar, bu bulguların fiziksel aktivitenin bağışıklık sistemini olası tehditlerle mücadeleye daha hazırlıklı hâle getirebileceğini düşündürdüğünü yazdı. Hareketsizliğin tip 2 diyabet gibi kronik sağlık sorunları açısından bir risk etmeni olduğu, egzersizin ise bu riskleri azalttığı zaten biliniyor. Çalışma, egzersizin vücuttaki genel sağlık yararlarına moleküler düzeyden bir açıklama sunuyor.

Bununla birlikte araştırmanın önemli sınırlamaları var. Katılımcıların ne kadar süre egzersiz yaptığı kaydedilmiş olsa da hangi tür egzersizleri yaptıkları belirlenmedi; fiziksel özellikleri hakkında da sınırlı bilgi toplandı. Ayrıca çalışma, egzersizin bağışıklık sistemindeki iyileşmelere doğrudan neden olduğunu gösteremiyor. Hareketsiz katılımcıların bağışıklık sistemindeki daha düşük etkinliğin, egzersiz yapmalarını zorlaştırmış olması da mümkün. Yine de Siebers’a göre egzersizin hücresel temellerini bu kadar derinlemesine incelemek, fiziksel aktivitenin neden iyi hissettirdiğini anlamak açısından önemli. Ona göre araştırmanın ortaya koyduğu şey “gerçekten derin” bir çalışma.