Tập thể dục giúp ngăn ngừa sự suy giảm protein như thế nào?

Tác động của tuối tác đến sức khỏe cơ bắp

Khi chúng ta già đi, sức mạnh và khả năng di chuyển của cơ thể giảm sút, chủ yếu là do mất cơ bắp. Từ độ tuổi 30, khối lượng cơ bắp của con người bắt đầu giảm từ 3-8% mỗi thập kỷ, và sự suy giảm này càng gia tăng sau tuổi 60. Mặc dù không thể ngăn chặn hoàn toàn việc mất cơ, nhưng một lối sống năng động, bao gồm cả việc tập luyện sức mạnh, có thể làm chậm quá trình suy giảm và tăng cường sức mạnh cơ bắp. Điều này giúp con người duy trì khả năng di chuyển và độc lập trong thời gian lâu dài.

Nghiên cứu mới về cơ chế phân tử

Gần đây, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra cơ chế phân tử giúp chúng ta duy trì cơ bắp khi tập thể dục. Nghiên cứu được công bố trong tạp chí PNAS cho thấy tập thể dục có khả năng ức chế một yếu tố phiên mã có tên là DEAF1, yếu tố này dẫn đến sự mất cân bằng protein và suy giảm cơ bắp, đồng thời giúp tái tạo cơ.

Vai trò của yếu tố DEAF1

“Chúng tôi tin rằng phát hiện của mình rất quan trọng vì chúng phát hiện ra một cơ chế sinh học chưa được biết đến trước đây giúp giải thích tại sao cơ bắp suy yếu theo độ tuổi. Mặc dù đã từ lâu việc tập thể dục được biết là có lợi cho sức khỏe cơ bắp, nhưng lý do phân tử đứng sau lợi ích này vẫn chưa được hiểu rõ.”

– Tang Hong-Wen, Giảng viên tại Trường Y Duke-NUS, Singapore.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện rằng DEAF1 gia tăng theo độ tuổi và ức chế khả năng của tế bào trong việc loại bỏ các protein bị hư hại, khiến mô cơ trở nên yếu ớt và dễ tổn thương hơn.

Phát hiện mTORC1 và DEAF1

Các nhà nghiên cứu đã kiểm tra một con đường được điều khiển bởi phức hợp mTORC1, liên kết các tín hiệu dinh dưỡng với các quá trình chuyển hóa cần thiết cho sự phát triển tế bào. Họ nhận thấy rằng sự kích hoạt quá mức của mTORC1 dẫn đến mất cơ bắp liên quan đến tuổi tác, và họ đã tìm ra lý do tại sao.

Thông qua việc nghiên cứu các mô hình ruồi trái cây và chuột, họ phát hiện ra rằng DEAF1 là yếu tố quan trọng điều khiển mTORC1. Mặc dù DEAF1 có mặt trong cả cơ bắp trẻ và già, nhưng cơ bắp già nhạy cảm hơn với tác động của nó.

Cách tập thể dục ảnh hưởng đến DEAF1

“Khi chúng ta già đi, các tế bào cơ bắp dần mất khả năng loại bỏ các protein bị hư hại và tự sửa chữa. Chúng tôi phát hiện rằng DEAF1 trở nên hoạt động hơn trong cơ bắp già và kích hoạt một hệ thống khác, mTOR, khiến tế bào cơ bắp tập trung quá nhiều vào sự phát triển mà không đủ vào việc bảo trì và sửa chữa, dẫn đến yếu cơ.”

Tập thể dục có thể kích hoạt các gen bảo vệ gọi là FOXO, hoạt động như một phanh cho DEAF1. Khi DEAF1 giảm hoạt động, tế bào cơ bắp phục hồi khả năng tái chế các thành phần bị hư hại và duy trì sức khỏe.

Kiến thức mới từ nghiên cứu

“Tập thể dục chống lại sự suy giảm cơ bắp bằng cách giảm DEAF1 và tái kích hoạt các cơ chế sửa chữa tế bào. Tập thể dục phục hồi khả năng của tế bào cơ bắp tự sửa chữa thay vì chỉ sản xuất các vật liệu mới.”

– Sebnem Unluisler, Kỹ sư di truyền tại Viện Tái sinh London.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng tập thể dục khác nhau có những tác động khác nhau, nhưng bất kỳ loại hình tập luyện nào cũng có thể giúp bảo tồn và tăng cường sức mạnh cơ bắp.

Những lợi ích của các loại hình tập thể dục

Các bài tập sức mạnh, chẳng hạn như tập tạ, kích thích mTORC1 để thúc đẩy tổng hợp protein cơ bắp, trong khi hoạt động aerobic như đi bộ nhanh hoặc đạp xe lại ức chế con đường này bằng cách kích hoạt FOXO, từ đó ngăn chặn sự suy giảm cơ.

“Phát hiện của chúng tôi cho thấy cả hai loại hình tập luyện aerobic và sức mạnh đều có lợi cho sức khỏe cơ bắp. Mỗi loại hình kích hoạt con đường bảo vệ FOXO của cơ thể theo cách hơi khác nhau, và sự kết hợp của cả hai có thể mang lại lợi ích lớn nhất.”

– Tang Hong-Wen.

Điều này cho thấy rằng hoạt động thể chất đều đặn, như đi bộ nhanh, đạp xe, bơi lội, cùng với tập luyện sức mạnh nhẹ nhàng, rất quan trọng trong việc duy trì cơ bắp khỏe mạnh khi chúng ta già đi.

Khuyến khích mọi người duy trì hoạt động

“Một thông điệp khuyến khích từ nghiên cứu của chúng tôi là không bao giờ là quá muộn để hưởng lợi từ việc tập thể dục. Ngay cả trong cơ bắp già, con đường bảo vệ này vẫn có thể được kích hoạt.”

Như vậy, bất kể bạn hiện tại có tập thể dục nhiều hay ít, việc tăng cường hoạt động hàng ngày ở bất kỳ độ tuổi nào cũng có thể giúp bạn duy trì cơ bắp quan trọng khi lão hóa.