કસરતથી વૃદ્ધાવસ્થામાં ઘટતી માંસપેશીઓ ફરી મજબૂત કેવી રીતે બને છે?

સંશોધકોએ શોધ્યું ‘મોલેક્યુલર સ્વિચ’

વોશિંગ્ટન ડીસી (કસરત વૃદ્ધાવસ્થામાં પણ માંસપેશીઓને સ્વસ્થ અને મજબૂત રાખવામાં કેવી રીતે મદદ કરે છે તેનું રહસ્ય સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું છે. વૈજ્ઞાનિકોને એક મહત્વપૂર્ણ ‘મોલેક્યુલર સ્વિચ’ મળ્યો છે, જે DEAF1 નામના જનીન સાથે જોડાયેલો છે. શારીરિક પ્રવૃત્તિ DEAF1નું સ્તર ઘટાડે છે, જેના કારણે વૃદ્ધ માંસપેશીઓમાં ક્ષતિગ્રસ્ત પ્રોટીન દૂર કરવાની, પોતાની મરામત કરવાની અને શક્તિ જાળવી રાખવાની ક્ષમતા સુધરે છે.

ડ્યુક-એનયુએસ મેડિકલ સ્કૂલના નવા અભ્યાસમાં જાણવા મળ્યું છે કે કસરત ઉંમર વધવાની સાથે નબળી પડતી માંસપેશીઓની કુદરતી રિપેર સિસ્ટમને ફરી સક્રિય કરી શકે છે. આ સંશોધન સિંગાપોર જનરલ હોસ્પિટલ અને કાર્ડિફ યુનિવર્સિટીના સહયોગથી કરવામાં આવ્યું હતું. તેના તારણો *Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)માં પ્રકાશિત થયા છે.

ઉંમર વધતાં માંસપેશીઓ કેમ નબળી પડે છે?

માંસપેશીઓ માત્ર શરીરની હિલચાલ માટે જ જરૂરી નથી. તે ચયાપચય જાળવવા, બ્લડ શુગરનું નિયમન કરવા અને સમગ્ર આરોગ્યને ટેકો આપવા માટે પણ મહત્વપૂર્ણ છે. મધ્ય વય પછી માંસપેશીઓની શક્તિ અને કાર્યક્ષમતા ધીમે ધીમે ઘટવા લાગે છે, જેના કારણે પડી જવાથી ઈજા, ફ્રેક્ચર અને બીમારી કે ઈજામાંથી સાજા થવામાં વધુ સમય લાગવાનું જોખમ વધે છે.

સંશોધકોના જણાવ્યા મુજબ, માંસપેશીઓના સ્વાસ્થ્યને નિયંત્રિત કરનારા મુખ્ય માર્ગોમાં mTORC1નો સમાવેશ થાય છે. તે પ્રોટીનનું ઉત્પાદન અને માંસપેશીઓની જાળવણી નિયંત્રિત કરે છે.

વૃદ્ધાવસ્થામાં mTORC1 વધુ સક્રિય થઈ શકે છે. પરિણામે માંસપેશીઓ નવા પ્રોટીન બનાવવામાં વધુ ધ્યાન આપે છે, જ્યારે જૂના અને ક્ષતિગ્રસ્ત પ્રોટીનને દૂર કરવાની પ્રક્રિયા ધીમી પડી જાય છે. સમય જતાં આ ક્ષતિગ્રસ્ત પ્રોટીન કોષોમાં એકઠાં થાય છે અને માંસપેશીઓ પર તણાવ વધારીને તેમની શક્તિ ઘટાડે છે.

DEAF1 જનીન મહત્વપૂર્ણ કડી

સંશોધકોએ DEAF1 નામના જનીનને આ પ્રક્રિયામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવતું શોધ્યું છે. અભ્યાસ અનુસાર, ઉંમર વધતાં માંસપેશીઓમાં DEAF1નું સ્તર વધે છે. તે mTORC1ની પ્રવૃત્તિ વધારીને પ્રોટીનના નિર્માણ અને ક્ષતિગ્રસ્ત પ્રોટીનને દૂર કરવાની પ્રક્રિયા વચ્ચેનું સંતુલન બગાડે છે.

સામાન્ય સ્થિતિમાં DEAF1ને FOXO નામના પ્રોટીનનું જૂથ નિયંત્રિત કરે છે. પરંતુ ઉંમર વધતાં FOXOની પ્રવૃત્તિ ઘટે છે. પરિણામે DEAF1 પરનું નિયંત્રણ નબળું પડે છે અને તેનું સ્તર વધીને માંસપેશીઓની મરામત તથા જાળવણીની પ્રક્રિયાને અસર કરે છે.

કસરત કેવી રીતે આ પ્રક્રિયાને ઉલટાવે છે?

સંશોધકોએ શોધ્યું કે નિયમિત કસરત આ અસંતુલનને સુધારવામાં મદદ કરી શકે છે, જો શરીરની નિયંત્રણ વ્યવસ્થા હજુ પણ યોગ્ય રીતે પ્રતિસાદ આપતી હોય.

ડ્યુક-એનયુએસના આસિસ્ટન્ટ પ્રોફેસર તાંગ હોંગ-વેન, જે અભ્યાસના મુખ્ય લેખક છે, જણાવ્યું હતું કે કસરત આ પ્રક્રિયાને ઉલટાવી શકે છે. શારીરિક પ્રવૃત્તિ કેટલાક પ્રોટીનને સક્રિય કરે છે, જે DEAF1નું સ્તર ઘટાડે છે. પરિણામે વૃદ્ધ માંસપેશીઓ ક્ષતિગ્રસ્ત પ્રોટીન દૂર કરી શકે છે, પોતાની યોગ્ય રીતે પુનઃરચના કરી શકે છે અને વધુ મજબૂત તથા સ્થિતિસ્થાપક રહી શકે છે.

જોકે, સંશોધકોએ એક મહત્વપૂર્ણ મર્યાદા પણ શોધી. કેટલીક અત્યંત વૃદ્ધ માંસપેશીઓમાં DEAF1નું સ્તર ખૂબ વધી જાય છે અથવા FOXOની પ્રવૃત્તિ ખૂબ ઘટી જાય છે. આવા કિસ્સામાં માત્ર કસરતથી માંસપેશીઓની મરામત કરવાની ક્ષમતા સંપૂર્ણપણે પુનઃસ્થાપિત ન થઈ શકે.

આથી એ પણ સમજવામાં મદદ મળી શકે છે કે શા માટે કેટલાક વૃદ્ધ લોકોને કસરતથી અન્ય લોકોની સરખામણીએ વધુ લાભ મળે છે.

માખીઓ અને ઉંદરોમાં પણ પરિણામોની પુષ્ટિ

સંશોધકોએ ફ્રૂટ ફ્લાય અને વૃદ્ધ ઉંદરો પર પ્રયોગો કરીને તારણોની ચકાસણી કરી. બંને પ્રજાતિઓમાં પરિણામો સમાન જોવા મળ્યા.

DEAF1નું સ્તર વધારવાથી માંસપેશીઓ ઝડપથી નબળી પડી, જ્યારે DEAF1નું સ્તર ઘટાડવાથી પ્રોટીનનું સંતુલન સુધર્યું અને માંસપેશીઓની શક્તિમાં વધારો થયો. આ તારણો દર્શાવે છે કે વિવિધ સજીવોમાં માંસપેશીઓના વૃદ્ધત્વમાં DEAF1ની ભૂમિકા જાળવાયેલી હોઈ શકે છે.

વૃદ્ધાવસ્થા ઉપરાંત પણ ઉપયોગી બની શકે

આ સંશોધનના પરિણામો સામાન્ય વૃદ્ધાવસ્થા ઉપરાંત અન્ય પરિસ્થિતિઓમાં પણ ઉપયોગી બની શકે છે. DEAF1 માંસપેશીઓના સ્ટેમ સેલ્સ પર પણ અસર કરે છે, જે માંસપેશીઓની મરામત અને નવી પેશીઓના નિર્માણમાં મદદ કરે છે. ઉંમર વધતાં આ સ્ટેમ સેલ્સની કાર્યક્ષમતા પણ ઘટી જાય છે.

સંશોધકોના મતે, આ અભ્યાસ સર્જરી, ગંભીર બીમારી અથવા કેન્સર જેવી લાંબી બીમારીઓમાંથી સાજા થઈ રહેલા લોકો માટે પણ ભવિષ્યમાં ઉપયોગી બની શકે છે. જો DEAF1ને નિશાન બનાવીને સારવાર વિકસાવવામાં સફળતા મળે, તો શારીરિક પ્રવૃત્તિ મર્યાદિત હોય તેવા લોકોમાં પણ કસરત જેવા કેટલાક ફાયદા કોષીય સ્તરે પ્રાપ્ત કરાવી શકાય તેવી શક્યતા છે.

ડ્યુક-એનયુએસની સંશોધન સહાયક અને અભ્યાસની પ્રથમ લેખિકા પ્રિસિલિયા ચોય સ્ઝે મુનએ જણાવ્યું કે કસરત માંસપેશીઓને “સાફ કરીને ફરી સંતુલિત થવા”નો સંકેત આપે છે. DEAF1નું સ્તર ઘટાડવાથી વૃદ્ધ માંસપેશીઓ ફરી શક્તિ અને સંતુલન મેળવી શકે છે.

સંશોધકોનું માનવું છે કે DEAF1 અંગેની વધુ સમજણ ભવિષ્યમાં વૃદ્ધાવસ્થામાં માંસપેશીઓની નબળાઈ અટકાવવા અને જીવનની ગુણવત્તા સુધારવા માટે નવી સારવારના માર્ગો ખોલી શકે છે.