Nakupení senescentních buněk v tkáních s postupujícím věkem přispívá k degenerativním procesům stárnutí. Tyto buňky působí negativně prostřednictvím signálů, které vysílají do okolních buněk, což je jev označovaný jako senescence-associated secretory phenotype (SASP). Mechanismy SASP nejsou dosud plně objasněny, nicméně je známo, že zahrnují pro-zánětlivé a pro-růstové signály, a pravděpodobně i řadu dalších vlivů. Nedávná studie poukázala na konkrétní signální molekulu z komplexu SASP, která může ovlivňovat přínosy fyzické aktivity. Očekává se, že odstranění senescentních buněk by mohlo vést k lepší reakci organismu na cvičení u starších jedinců, nad rámec dalších pozitivních dopadů, které již byly prokázány v řadě studií na zvířatech.
Variabilita reakce na fyzickou zátěž
Přizpůsobování se fyziologickému stresu je zásadní pro udržení zdraví, avšak u jednotlivců se projevuje značná variabilita. U lidí se tato heterogenita ukazuje v rozdílných výsledcích z hlediska zlepšení kondice po stejném tréninku. Molekulární faktory, které určují tuto proměnlivou „trénovatelnost“, zůstávají z velké části nepochopeny. Identifikace insulin-like growth factor binding protein-7 (IGFBP7), proteinu vylučovaného senescentními buňkami, naznačuje, že jde o cirkulující omezení adaptace na cvičení.
Zjištění z lidských a zvířecích studií
Proteomické analýzy plazmy u starších dospělých, kteří se účastnili randomizované studie cvičebního programu, ukázaly, že hladiny IGFBP7 v krvi inverzně korelovaly se zlepšením fyzické kondice po jednom roce intervalového tréninku s vysokou intenzitou (high-intensity interval training), a to i při srovnatelné výchozí kondici.
Experimenty na myších modelech dále podpořily tato zjištění. Genetická delece IGFBP7 u myší významně zesílila tréninkem navozené zvýšení kapacity pro cvičení napříč různými tréninkovými protokoly. Naopak, somatická overexprese tohoto proteinu vedla k zániku této výhody.
Doplňující data z britské biobanky
V rámci databáze UK Biobank byly nižší hladiny IGFBP7 spojeny se sníženou úmrtností a nižším výskytem vícečetných onemocnění souvisejících s věkem. Tento poznatek koresponduje s rozsáhlými vazbami mezi fyzickou kondicí a celkovým zdravím (healthspan).
Společně tato zjištění identifikují cirkulující IGFBP7 jako molekulární faktor omezující fyziologickou plasticitu v reakci na cvičení. Tato data propojují citlivost na trénink, biologii stárnutí a zdravotní výsledky.