Mångsidig genpåverkan av träning

Uthållighetsträning påverkar aktiviteten hos tusentals gener och ger upphov till en mångfald av förändrade DNA-kopior, RNA. Det visar en studie från Karolinska Institutet som också nyanserar bilden av det så kallade muskelminnet vid upprepad träning. Studien är publicerad i tidskriften PLOS Genetics.

Regelbunden uthållighetsträning har mycket god effekt på hälsa och välbefinnande. Uthållighetsträning kan till exempel användas för att förebygga hjärt- och kärlsjukdom, diabetes och övervikt. Det är inte känt exakt hur träning leder till dessa positiva fysiska effekter, men förändringar i muskelns genaktivitet tros spela en stor roll.
Forskare vid Karolinska Institutet har nu studerat genaktiviteten närmare genom att kartlägga genernas molekylära kopior, RNA, i muskelprov. Forskarna kunde identifiera cirka 3400 RNA-varianter, kopplade till cirka 2600 gener, som förändras i samband med träning. I några fall ökade en och samma gen produktionen av vissa RNA-varianter och minskade produktionen av andra RNA-varianter. Enligt forskarna kan det innebära att gener kan få en förändrad funktion till följd av träning, och till exempel börja främja produktion av vissa proteiner snarare än andra.

– Det har aldrig tidigare visats att träning leder till att genernas uttryck förändras på det här sättet. Studien bidrar också med ny grundinformation om vilken roll många av våra gener spelar samband med träning, säger Maléne Lindholm, forskare vid institutionen för fysiologi och farmakologi vid Karolinska Institutet.

Studien inleddes med att 23 personer under en period fick träna upp det ena benet medan det andra förblev otränat. Före och efter träningsperioden togs muskelprover och personen vilade sedan i nio månader. Därefter tränades båda benen på samma sätt som under första perioden och muskelprover togs före och efter i båda benen.

– Här letade vi efter eventuella kvarvarande effekter av tidigare träning – ett slags muskelminne, säger Maléne Lindholm.

Den förändrade genaktiviteten i det tidigare tränade benet fanns inte kvar när träningen återupptogs. En viss skillnad i genaktivitetsförändringar sågs dock i båda benen, alltså även det otränade, vid det andra träningstillfället jämfört med första, vilket tyder på att träningen kan ha satt andra långvariga spår.
Enligt Maléne Lindholm är studien framförallt viktig för den grundläggande förståelse av hur muskler fungerar och hur vi anpassar oss till uthållighetsträning.

– Resultaten kan också bidra till framtida optimering av träningseffekter hos olika individer. I förlängningen kan man också tänka sig en betydelse för möjligheterna att förhindra hjärt- och kärlsjukdom och för utvecklingen av nya mer exakta läkemedel för människor som inte kan utföra fysisk aktivitet, säger hon.

Studien är finansierad av: Centrum för Idrottsforskning, Karolinska Institutet och Knut och Alice Wallenberg Foundation

Publikation

”The impact of Endurance Training on Human Skeletal Muscle Memory, Global Isoform Expression and Novel Transcripts” Maléne Lindholm, Stefania Giacomello, Beata Werne Solnestam, Helene Fischer, Mikael Huss, Sanela Kjellqvist, Carl Johan Sundberg.
PLOS Genetics, publicerad online 22 september, 2016, doi: PGENETICS-D-16-01025