تاثیر ورزش بر تلومرهای سلول قلب

اگر به مطالب علمی در حوزه ورزش علاقه مندید، خواندن این مطلب را پیرامون مسئله تاثیرات ورزش بر تلومرهای سلول قلب، در "ورزش سه" از دست ندهید. این مقاله به همت آقای حامد ظرافتی، دبیر کمیته تغذیه انستیتو فدراسیون کشتی ایران، تهیه شده است.

یوکاریوت(Eukaryotic)وپری کاریوت(Prokaryote):

به طور کلی سلولها با توجه به اینکه دارای اندامک باشند،یا فاقد آن به دودسته یوکاریوت و پروکاریوت تقسیم میشوند:

-پروکاریوت: در این سلولها هیچ اندامک غشا داری درون این سلولها وجود ندارد. DNAدراین سلولها به صولت حلقوی و شناور در سیتوپلاسم بوده و به غشاء سلول متصل است.از این دسته میتوان به باکتری ها اشاره نمود.

-یوکاریوت: این دسته از سلولها دارایDNAخطی هستند که در درون هسته قرار دارد.هسته در آنها معمولا کروی یا بیضوی بوده وتوسط غشاء دو لایه از محیط سلول جدا میشوند.از این دسته میتوان به سلولهای آغازین،گیاهان،جانوران و قارچها اشاره نمود.

DNA چیست؟

اسید دیوکسی ریبونوکلئیک با نام اختصاری DNA.ساختار آن شامل 4 نوع باز(آدنین،گوانین،سیتوزین،تیمیدین)،قند(دی اکسی ریبوز)وگروه فسفات است.

نقش آن ذخیره دراز مدت اطلاعات ژنتیکی است.در واقع یک اسید نوکلئیک دو رشته ای بسیار طویل که دستورات مورد نیاز برای ساخته شدن تمام اجزای دیگر سلولها از طریق این اندام صادر میشود.

ژن:قطعات یا کلاکهایی از DNAکه اطلاعات ژنتیکی را حمل میکنند

همانطور که اشاره شد در ساختمانDNA،قند دی اکسی ریبوز قرار دارد که به آن 4نوع بازمختلف(آدنین،گوانین،سیتوزین،تیمیدین)متصل شده و در واقع توالی حاصل از آنهامنجربه کد گذاری ساخت آمینو اسیدهای مخلف میگردد.

RNA چیست؟

اسید ریبونوکلئیک با نام اختصاری RNA.ساختار آن به شکل زنجیره ای با طولهای متفاوت که از واحد های ساختمانی اش(ریبونوکلئیک ها)تشکیل شده است.همانند DNA، RNAنیز از سه گروه باز(آدنین،گوانین،سیتوزین،اوراسیل)،قند(ریبوز)وگروه فسفات تشکیل شده است.

انواع RNA:

به طور کلی 3 نوع RNA داریم:

m RNA: پیامبر- به صورت تک رشته به DNA نزدیک میشوند.همانگونه که اشاره شد رشته DNA به صورت دو رشته ای بوده که با نزدیک شدن RNA m از هم باز شده و به m RNA اجازه میدهند تارمزها یا نسخه های مربوط به ساخت پروتئین را رونویسی کرده و به ریبوزوم(کارخانه ساخت پروئین)منتقل نماید.

t RNA: ناقل - اسیدهای آمینه را به محل ریبوزومها منتقل کرده تا با استفاده نسخه رونویسی شده توسط m RNA از DNA ،سنتز پروتئین در ریبوزوم انجام گیرد.

r RNA: ریبوزومی – ریبوزوم از پروتئین و r RNA تشکیل شده که کار r RNA  ،بازخوانی نسخه منتقل شده توسط  m RNA در ریبوزوم جهت سنتز پروتیین است.

تفاوت‌های  RNA و  DNA

• اولین تفاوت قند موجود درساختمان 5کربنه آنهاست.قند موجود در DNA از نوع دی اکسی ریبوز است،درحالیکه قند موجود درساختمان RNA ریبوز است. تفاوت بین این دو قند در یک گروه OHاست که ریبوز حاوی یک گروه OH در کربن شماره 2در ساختار 5 ضلعی آنست.
• به شکل 2 رشته ایست درحالیکه RNA به صورت تک رشته ای.
• در شرایط قلیایی پایدار است ولی RNA پایدار نیست.
• مسئول ذخیره اطلاعات ژنتیکی است درحالیکه RNA مسئول پیام رسانی و بازخوانی اطلاعات بین DNA و کروموزوم.
• در ساختمان هر دو 4 نوع باز بکار رفته است که در 3 نوع(آدنین،گوانین،سیتوزین)با هم مشترک هستند.در DNAچهارمین باز تیمیدین است در حالیکه در RNA،اوراسیل.

کروموزوم (Chromosomes) چیست:

اگر بخواهیم دریک جمله به تعریف این عضو سلول بپردازیم باید بگوییم که خواستگاه اصلی RNA و DNA کروموزوم است.در واقع کروموزوم یک ابر فنری از DNAکه به شدت در هم تنیده شده است. در واقع این ساختار رشته ای،اطلاعات ژنتیکی موجودات مختلف را در قالب ژن حمل میکند و همانگونه که اشاره شد بسیار به هم تنیده شده است به طوریکه میتوان گفت کروموزوم از رشته DNAای تشکیل شده که 8000برابر فشرده شده است.

کروموزوم واژه ایست که از دو بخش کروما(در یونانی به معنی رنگ)وزوما(در یونانی به معنی بدن)تشکیل شده و از آنجایی که کروموزومها اجسام سلولی هستند که در رنگ آمیزی سلولی بشدت رنگ میگیرند،کروموزوم نامگذاری شده اند.کروموزوم در سیتوپلاسم به فرم معلق هستند و در هر سلول انسان 23 جفت کروموزوم یا 46 کروموزوم وجود دارد.

تلومر (Telomere) چیست؟

بخشهای تکراری از مولکول DNAکه در انتهای کروموزومهای خطی قرار دارند.مانند قطعات محافظ پلاستیکی یا فلزی انتهای بند کفش،نقش کلاهک حفاظتی از کروموزومها را دارند و باعث ممانعت از آسیب کروموزوم به هنگام تقسیم سلولی(میتوز سلولی)میشوند.بنابر این میتوان گفت که مهمترین نقش آن،تاثیر حفاظتی آن است.زیرا ما در ارتباط باسلول پیوسته با پدیده تقسیم سلولی مواجه هستیم و با هر بار تقسیم سلولی طول تلومرها کاهش میابد.بنابراین با پایان یافتن طول تلومر،سلول قادر به میتوزیس نیست.در مهره داران تلومرها توالی هگزامریکTTAGGG  دارند.

نکته:باید به این نکته اشاره داشت که در سلولهای سرطانی بدخیم،در طول میتوز سلولی ما با پدیده کاهش طول تلومر به دلیل وجود آنزیم تلومراز مواجه نیستیم. از اینرو به صورت نامحدود ما تقسیم سلولی و گسترش در سراسر بدن را شاهد هستیم.

- تلومراز: نوعی آنزیم است که کار آن محافظت از کروموزوم از طریق افزایش طول تلومر است.در واقع بدون تلومراز،تلومر چیزی در حدود bp120 (base pairیا باز جفت شده ) از سلولهای DNAرا در سلولهای انسان از دست میدهد.از طرفی انتهای تلومری کوتاه و ناکارآمد شده و منجر به بی ثباتی ژنومی،تومورزایی و پیری قلب و عروق میشود.

- کمپلکس شلترین: این کمپلکس، از 6 زیر واحد تشکیل شده و نقش محافظتی از تلومر را داشته و فعالیت تلومراز را تنظیم می‌نماید. زیر واحدهای کمپلکس شلترین شامل:

زیر واحد های کمپلکس شلترین شامل:

• TIN2:(TRF1-and
• POT1
• TRF2
• TRF1
• TPP1
• RAP1

از TRF1و TRF1به عنوان مهمترین پروتئین های کمپلکس شلترین نام برده میشود که معمولادر مطالعات به تاثیرورزش بر روی افزایش سنتز آن پرداخته میشود .پروتئینهای POT1، TIN2، TPP1و RAP1 از جمله پروتئینهای فرعی این کمپلکس هستند.

 تاثیر ورزش بر تلومر:

حال که به نقش و اهمیت تلومر پرداختیم و حال باید دید آیا میتوان از طریق ورزش باعث افزایش طول تلومر ویاافزایش سنتز تلومراز شد؟

بررسی های صورت گرفته حاکیست که ورزش میتواند این پاسخ مثبت را برای ما ایجاد نماید. در ارتباط با نوع ورزشهای انجام شده درمطالعات برخی موارد ذکر شده:

نتیجه:

بر اساس این می‌توان نتیجه‌ گرفت که مداخلات ورزشی و استفاده از پروتکل‌های ورزش، به‌عنوان یک عامل جهت تاثیر بر طول تلومر و یا محافظت از روند کاهش آن، بسیار مناسب است.