Umiarkowana ilość stresu sprzyja długowieczności

Umiarkowany stres

W skrócie

  • Naukowcy z Baylor College of Medicine odkryli, że stres chromatyny – połączenia DNA i białek histonowych – wywołuje odpowiedź komórkową, która może prowadzić zwiększenia długości życia
  • Podczas stresu zmianie ulegają funkcje mitochondrialne, aby chronić organizm przed chorobą, co powoduje aktywacje dwóch ścieżek; chociaż są one ważne dla tego procesu, jedno z badań wykazało, że mitochondria mogą również wykorzystywać inne ścieżki do promowania długowieczności
  • Nieadaptacyjne zmiany w mitochondriach wywołane stresem mogą być potencjalnym mechanizmem, którego organizm używa do przekształcania doświadczeń psychologicznych w zmiany fizjologiczne, które mogą wpływać na interakcje ze środowiskiem i mają głębokie implikacje dla tezy mówiącej, że choroby neuropsychiatryczne są dziedziczne
  • Trening interwałowy o dużej intensywności i post mają znaczący wpływ na poprawę funkcji mitochondriów i długowieczność. Pozytywny wpływ na duży stres psychologiczny, którego poziom wydaje się rosnąć w Stanach Zjednoczonych, mogą mieć takie strategie, jak medytacja, techniki wolności emocjonalnej i ogrodnictwo
Rozmiar tekstu:

Według dr. Mercoli

Stres jest odpowiedzią organizmu, która pozwala nam na pokonanie lub ucieczkę przed drapieżnikami, co jest znane również jako reakcja „walcz lub uciekaj”. Niestety, wiele reakcji ratujących życie, których używa organizm, aby chronić Cię przed niebezpieczeństwem, może być również wykorzystanych do radzenia sobie z rosnącymi cenami benzyny, obawą przed wystąpieniami publicznymi lub radzeniem sobie z trudnymi szefami.

Innymi słowy, organizm czasami ma problem, aby poradzić sobie z dużym stresem. Istnieje kilka strategii, które możesz rozważyć, jeśli ilość stresu psychicznego lub fizycznego Cię przytłacza, aby złagodzić reakcję i zmniejszyć negatywne skutki zdrowotne. Jednak chociaż niektóre reklamy pokazują możliwość życia w idealnym świecie, świat bez stresu może być zabójczy.

Według Psychology Today, stres jest postrzeganą różnicą między tym, co się dzieje i Twoimi zasobami, a jego celem jest poradzenie sobie z sytuacją. Oznacza to, że stres może być prawdziwym lub wyobrażonym zagrożeniem – słowo „postrzegany” jest tu kluczowe.

Chociaż zbyt duża ilość stresu jest toksyczna, to według psychologów niewielka jego ilość jest potrzebna, aby poprawić odporność psychiczną i fizyczną. Na przykład, bez stresu społecznego, który pomaga dobrze radzić sobie w szkole, uczniowie mogliby się nie uczyć i nie przychodzić na zajęcia. Jednak główne czynniki stresogenne, takie jak opieka nad osobą cierpiącą na przewlekłą lub wyniszczającą chorobę, lub utrata pracy, mogą być wyniszczające.

Naukowcy odkryli również, że łagodny stres fizyczny może pomóc w rozwoju. Zespół naukowców z Johns Hopkins University obserwował 137 kobiet w ciąży i ich dwuletnie dzieci. Odkryto, że niewielka ilość lęku i stresu podczas ciąży jest związana z bardziej zaawansowanym rozwojem fizycznym u dzieci.

Naukowcy odkryli, że stres matki podczas ciąży nie ma wpływu na temperament dziecka, zdolność koncentracji i umiejętność kontrolowania zachowania. Podobnie jak w przypadku większości procesów biologicznych, istnieje pewna równowaga, ponieważ zbyt duży stres fizyczny lub psychiczny ma negatywny wpływ na zdrowie, a zbyt mały może nie stanowić wystarczającego wyzwania dla organizmu.

Chromatyna jest kluczem do reakcji na stres i długiego życia

Najnowsze badania Baylor College of Medicine wykazały, że stres chromatyny wywołuje odpowiedź komórkową, która może zwiększać długość życia. Aby organizm mógł przeżyć, musi być w stanie dostosować się do zmieniających się warunków. Odpowiedź komórkowa na stres jest koordynowana przez modulowanie struktury genomu.

W komórkach zawierających jądro DNA jest pakowane z białkami histonowymi, dzięki czemu tworzy strukturę nazywaną nukleosomami, które następnie tworzą chromatynę. Stopień i strukturę chromatyny określają transkrybowane i używane geny – epigenetyka lub ekspresja kodu genetycznego. Ekspresja genów zależy od stresu środowiskowego.

Wszystko, co wiąże się z czytaniem DNA, musi poradzić sobie ze strukturą chromatyny. Autor przytoczonego badania – dr Weiwei Dang z Baylor College of Medicine – wyjaśnia, że kiedy dany gen ulega ekspresji, enzymy będą oddziaływać z chromatyną, aby negocjować dostęp do DNA w celu przetłumaczenia informacji na konkretne białka.

Stres chromatyny może powodować zakłócenia prowadzące do niepożądanych zmian w ekspresji genetycznej. Podczas tego badania zespół naukowców pracował z drożdżami, aby określić, w jaki sposób geny kodujące histony wpływają na długość życia. W laboratorium naukowcy usunęli niewielkie locus histonu H3-H4 HHT1-HHF1, nieoczekiwanie obserwując, że u drożdży ze zmniejszoną liczbą genów replikacja trwa dłużej.

Odpowiedź na zakłócenia chromatyny w drożdżach zmieniła aktywację genów, które ostatecznie promowały długowieczność komórek drożdży. Zespół odkrył, że ten rodzaj stresu wystąpił również w innych organizmach, w tym w przypadku robaków laboratoryjnych, muszek owocowych i embrionalnych komórek macierzystych myszy – we wszystkich przypadkach promował długowieczność.

Mitochondria wytwarzają energię i podtrzymują życie

Mitochondria mają ogromny potencjał wpływania na zdrowie. Są to małe elektrownie, które można znaleźć w większości komórek organizmu. Tworzą one wzajemnie połączone sieci umożliwiające dystrybucję energii.

Mitochondria działają poprzez przenoszenie elektronów z tłuszczu i cukrów na tlen podczas procesu wytwarzania adenozynotrifosforanu (ATP). Związek ten jest „walutą energetyczną” używaną przez komórki organizmu.

Mitochondria są wyjątkowe, ponieważ mają swój własny kod genetyczny różny od jądrowego DNA, znany jako mitochondrialne DNA (mtDNA). Wykazują również komórkowe, molekularne i behawioralne reakcje na stres zwiększające zapotrzebowanie na energię.

Mitochondria przerywają stres psychiczny i biologiczny

Podczas stresu zachodzą zmiany funkcji mitochondriów, które chronią organizm przed chorobą w miarę starzenia się. Jeden ze szlaków odpowiedzi na stres w komórkach jest nazywany odpowiedzią na białko niesfałdowane (UPR). Ma kilka etapów, które regulują różne funkcje komórkowe. Stres mitochondrialny aktywuje metylotransferazę histonową met-2 i kofaktor jądrowy lin-65.

Na zmiany ekspresji DNA wpływa struktura chromatyny. W jednym z badań wykazano, że enzymy modyfikujące histony są ważnymi graczami w odpowiedzi UPR mitochondriów. Stosując skrining genetyczny, zespół odkrył, że gen lin-65 był ważny dla indukcji mitochondrialnego UPR w celu zwiększenia długości życia, ale efekt ten wystąpił nawet przy braku lin-65, co sugeruje istnienie innych szlaków.

Poza tym, będąc ważną dla długowieczności, odpowiedź mitochondrialna na stres może być również połączeniem reakcji psychologicznych i biologicznych. W przeglądzie obejmującym 23 badania przeprowadzone na zwierzętach dowody wskazują na to, że ostry i przewlekły stres wpływa na biologię mitochondriów.

Nieadaptacyjne zmiany w mitochondriach, zwane obciążeniem allostatycznym mitochondriów, są potencjalnym mechanizmem wykorzystywanym do przekształcania doświadczeń psychologicznych w zmiany fizjologiczne. Zrozumienie tego ma dalekosiężne konsekwencje.

Przebudowa chromatyny może wpływać na zmiany fizjologiczne

Na przykład, w jednym z badań naukowcy odkryli wstępne dowody wskazujące na to, że różne rodzaje interakcji z niemowlętami i małymi dziećmi generują różnice w osi podwzgórze-przysadka-nadnercza, powodując przebudowę chromatyny. Daje to potencjalny dowód na to, że zmiany molekularne we wczesnym rozwoju skutkują trwającymi przez całe życie reakcjami emocjonalnymi wynikającymi ze zmian chromatyny w określonych regionach.

Naukowcy postawili hipotezę, że może to zapewnić wgląd w to, w jaki sposób doświadczenia przechodzą od zewnętrznych bodźców do wewnętrznych zmian biologicznych poprzez przebudowę chromatyny i potencjalnie mogą powodować zmiany emocjonalne u dorosłych. Innymi słowy, stres mitochondrialny zmienia chromatynę we wczesnym okresie życia i może mieć znaczący wpływ na późniejszy rozwój.

W innym badaniu na zwierzętach przeprowadzonym przez Szpital Dziecięcy w Filadelfii wykazano, jak zmiany w mitochondriach powstające w odpowiedzi na łagodny stres mogą prowadzić do zmian fizjologicznych.

Wpłynęło to również na to, w jaki sposób ssaki reagowały na zmiany w ich otoczeniu i może mieć głęboki wpływ na hipotezę mówiącą, że choroby neuropsychiatryczne są dziedziczne. Naukowcy odkryli, że wnioski z tego badania mogą pomóc rozwinąć nowe terapie dla osób z zaburzeniami neuropsychiatrycznymi i sprawić, że jednostki będą bardziej odporne na zmiany środowiskowe.

Stres wysiłkowy powoduje korzystne zmiany mitochondrialne

Podstawowa funkcja mitochondriów – zdolność do dostarczania energii niezbędnej do wzrostu i rozwoju – oznacza, że organizują one życie i śmierć większości komórek. Gromadzenie się odpadów wewnątrzkomórkowych prowadzi do starzenia biologicznego, przewlekłego zapalenia i pogorszenia stanu komórek.

W jednym z badań opublikowanych przez Mayo Clinic udział wzięło 72 mężczyzn i kobiet, których podzielono na grupy składające się z młodszych i starszych osób, a następnie przypisano im trzy programy ćwiczeń: trening intensywny, trening siłowy i kombinację tych dwóch. Celem badania była ocena wpływu stresu wysiłkowego na transkrypcję genów i oddychanie mitochondrialne.

Pod koniec eksperymentu pobrano biopsje z mięśni ud i porównano skład molekularny z próbkami od grupy kontrolnej, która prowadziła siedzący tryb życia. Odkryto, że chociaż trening siłowy skutecznie buduje masę mięśniową, to trening interwałowy o wysokiej intensywności (HIIT) wykazuje największą wartość na poziomie komórkowym.

Wydaje się, że ćwiczenia HIIT minimalizują uszkodzenia mitochondriów wynikające z nagromadzenia się odpadów w miarę starzenia się. Osoby, które były w grupie HIIT, doświadczyły większej wrażliwości na insulinę, ale zaobserwowano u nich mniejszy wzrost siły mięśniowej.

Młodsi uczestnicy biorący udział w treningu interwałowym doświadczyli 49% wzrostu pojemności mitochondrialnej, natomiast reakcja u starszych uczestników badania była dużo większa – wzrost wyniósł 69%.

Stres fizyczny wpływa również na tkankę mózgową

Inna grupa naukowców przeprowadziła badania na zwierzętach w celu ustalenia, czy tkanka mózgowa doświadcza niektórych korzyści mitochondrialnych, które zaobserwowano w mięśniach szkieletowych. Według autorów badania uzyskane wyniki sugerują, że trening wysiłkowy, nawet u starszych myszy, może poprawić funkcje mitochondrialne w mózgu.

Wyniki tych badań potwierdzają wnioski płynące z wcześniejszego artykułu, w którym autorzy stwierdzili, że chociaż rozwój technologii zwiększył oczekiwaną długość życia, wiedza o tym, co dzieje się na poziomie molekularnym i komórkowym, może dodatkowo wydłużyć maksymalną długość życia.

Przeglądając literaturę, odkryto wspólny wątek pojawiający się w eksperymentach z wykorzystaniem roślin i zwierząt, które regulują działanie i starzenie się systemu mitochondrialnego. Ponadto dzięki aktywności fizycznej można przeciwdziałać próchnicy, a regularne ćwiczenia aerobowe mogą zwiększać lub przedłużać życie na poziomie mitochondrialnym.

Czynniki dietetyczne sprzyjające długowieczności mitochondriów

Poprzednie badania wykazały, że ograniczenia kaloryczne mają pozytywny wpływ na długość życia, ponieważ w jednym z badań spowolniły proces starzenia się zwierząt laboratoryjnych. Regulacja sieci mitochondrialnych poprzez post lub manipulację genetyczną może prowadzić do wydłużenia życia.

W badaniu przeprowadzonym przez zespół badawczy z Harvardu zbadano podstawową biologię i sposób, w jaki post sprzyja zdrowemu starzeniu. Naukowcy wykorzystali robaki nicieni o normalnej długości życia wynoszącej zaledwie dwa tygodnie do zbadania długości życia w czasie rzeczywistym.

Ograniczenie kaloryczności diety robaków lub genetyczna modyfikacja ich mitochondriów pozwoliły utrzymać sieć mitochondriów w bardziej młodzieńczym stanie i zwiększyły długość życia robaków. Naukowcy uważają, że wyniki tego badania pokazują, w jaki sposób można wykorzystać elastyczność sieci mitochondrialnych podczas postu do wydłużenia czasu życia.

Drugie badanie oceniało uszkodzenia funkcji mitochondriów spowodowane nadmiarem kalorii w diecie, co może prowadzić do przedwczesnego starzenia się tkanek. Naukowcy zaprojektowali cotygodniowe harmonogramy postu i wykazali, że skutecznie ograniczają uszkodzenia mitochondriów.

Tkanki badanych osób były w stanie utrzymać efektywne oddychanie mitochondrialne w mięśniach szkieletowych. Ponadto wykazano poprawę profilu glukozy we krwi. Zespół badawczy doszedł do wniosku, że post może stanowić skuteczną strategię ograniczania upośledzenia mitochondrialnego i poprawy elastyczności metabolicznej, których nie można zaobserwować u osób spożywających dietę zachodnią.

Strategie łagodzenia nadmiernej reakcji na stres

Chociaż niewielka ilość stresu pomaga mitochondriom zachować zdrowie i wydłużyć życie, nadmierny stres przynosi odwrotny skutek, ponieważ negatywnie wpływa na układ odpornościowy, zdrowie jelit, emocje i sen.

Stres jest jednym z największych wyzwań stojących przed wieloma dorosłymi Amerykanami, ponieważ wpływa negatywnie na zdrowie psychiczne i fizyczne. Badanie Amerykańskiego Towarzystwa Psychologicznego (APA) z 2015 pt. „Stres w Ameryce” wykazało, że spora liczba dorosłych nie czuje, że robi wystarczająco dużo, aby poradzić sobie ze stresem.

Rosną również poziomy stresu. W 2015 roku 25% badanych stwierdziło, że w ciągu ostatniego miesiąca odczuło, że problemy „dość często” lub „bardzo często” tak się piętrzyły, że nie byli w stanie ich pokonać. W 2014 roku ten odsetek był mniejszy i stanowił 16%. Ponadto osoby, które zgłosiły, że mają wsparcie emocjonalne, doświadczyły niższego poziomu stresu niż osoby, które nie miały wsparcia emocjonalnego.

Podczas gdy mały stres pomaga ciału przystosować się do zmian i zwiększa długość życia, nadmierny stres może negatywnie wpłynąć na zdrowie psychiczne i fizyczne. Poniżej znajdziesz informacje na temat strategii, które pomogą Ci zmniejszyć poziom stresu. Niektóre strategie będziesz mógł zastosować w nagłych sytuacjach stresowych, niezależnie od tego, gdzie jesteś, a innych można użyć, aby złagodzić i kontrolować stres w długim okresie.