Фізичні вправи як «засіб для омолодження»: як фізична активність впливає на епігенетичний годинник

У журналі «Aging» (Олбані, штат Нью-Йорк) було опубліковано багатообіцяючу оглядову статтю: регулярні фізичні вправи та високий рівень фізичної підготовки (аеробної та силової) пов'язані з уповільненням або навіть зворотним рухом так званого епігенетичного віку – біомаркера, який розраховується за допомогою міток метилювання ДНК. Більше того, ефект найбільш помітний у крові та скелетних м'язах, а в інтервенційних дослідженнях тренування фактично змістили епігенетичний годинник назад у деяких учасників. Але реакція дуже індивідуальна та залежить від органу, тому наступним кроком мають бути персоналізовані протоколи та єдині стандарти вимірювання.

Передісторія

• Що таке «епігенетичний годинник»? Це математичні моделі, які оцінюють біологічний вік тканин та організму на основі патернів метилювання ДНК (CpG-сайтів). Найвідомішими є: «універсальний» годинник Горвата/Ханнума, «залежні від здоров'я» PhenoAge та GrimAge (сильніше пов'язані з ризиком захворювань та смертності), а також тканинно-специфічні годинники (наприклад, «м'язовий»). Різниця між «епігенетичним» та календарним віком називається епігенетичним прискоренням: плюс – «старший за норму», мінус – «молодший».
• Чому фізичні вправи взагалі можуть на них впливати. Фізичні вправи змінюють запалення (↓CRP/IL-6), мітохондріальний біогенез (через PGC-1α), оксидативний стрес (↑Nrf2), метаболізм (AMPK, інсулін/IGF-1) та міокіни (наприклад, ірисин). Всі ці шляхи пов'язані з епігенетичними регуляторними ферментами (ДНК-метилтрансферазами, деацетилазами типу SIRT1), тому фізичні вправи можуть «перепрограмувати» метилювання в генах, що беруть участь у стресостійкості, метаболізмі та запаленні.
• Дані спостережень (до втручань): Активні люди та ті, хто має вищу фізичну підготовку (VO₂max, сила), часто демонструють нижче епігенетичне прискорення, особливо в крові та скелетних м'язах. Однак «пасивна малорухлива поведінка» пов'язана з прискоренням годинника навіть за наявності «тренувальних» хвилин — важлива загальна структура дня, а не лише тренування.
• Сигнали втручання: Програми аеробних тренувань та тренувань з обтяженням (зазвичай ≥8–12 тижнів) показали «молодший» зсув епігенетичного годинника у деяких учасників, більш виражений у крові та м'язах. Люди з початково «швидшими» годинниками часто реагували сильніше; ефект варіювався залежно від типу годинника (наприклад, PhenoAge/GrimAge реагували інакше, ніж Horvath).
• Специфічність органу – чому результати не завжди збігаються. Годинник навчений на різні тканини та результати; м’язи, жир і печінка можуть «омолоджуватися» по-різному. Саме тому в деяких дослідженнях змінюється епігенетичний вік крові, а в інших – м’язовий профіль, і це не суперечить, а є відображенням локальної біології.
• Доза та вид активності. Більшість доказів підтверджують регулярну аеробну активність помірної та інтенсивної інтенсивності (швидка ходьба/біг/їзда на велосипеді, інтервальні тренування) у поєднанні з силовими тренуваннями 2-3 рази на тиждень. Занадто великий обсяг без відновлення може не забезпечити додаткової епігенетичної користі (можливий U-подібний ефект).
• Індивідуальні відмінності. Вік, стать, генетика, ліки, дієта і навіть час доби тренувань впливають на реакцію. Є «ті, хто реагує» та «ті, хто не реагує»; важлива персоналізація за початковою формою захворювання та супутніми захворюваннями.
• Методологічні пастки. Література містить безліч годинників, протоколів та методів реєстрації активності (анкети проти акселерометрів), а також ефектів партій між лабораторіями та відмінностей в обробці метиломічних даних. Це ускладнює порівняння між дослідженнями та підтверджує заклики до стандартизації.
• Ми підходимо до визначення причинно-наслідкового зв'язку поступово. Зв'язки здаються стабільними, але прямий причинно-наслідковий зв'язок потребує підтвердження: допомагають рандомізовані програми, менделівська рандомізація та нові «причинно-наслідкові годинники» (набори CpG, тісніше пов'язаних з ризиком захворювання). Важливо з'ясувати, чи змінюються CpG, які впливають на клінічні результати.
• Практичний мінімум, який більше не викликає суперечок.
  • Зменште час, проведений у сидячому положенні, додавши короткі періоди руху у свій щоденний розпорядок.
  • 150–300 хв/тиждень аеробної активності (можна виконувати інтервалами) + силові тренування 2–3 рази/тиждень для великих груп м’язів.
  • Сон, дієта, багата на білок і поліфеноли, а також управління стресом – все це «помірні» фактори епігенетичної реакції на фізичні вправи.
• Куди рухатися далі дослідникам. Великі РКД з єдиними протоколами, багатотканинними вимірюваннями, порівнянням різних годинників, аналізом «респондентів» та таргетуванням шляхів (SIRT1/AMPK/PGC-1α). Плюс – комбіновані втручання (тренування + харчування/сон) та тестування довгострокових клінічних результатів, а не лише «вік за годинником».

Про що саме йдеться в роботі?

Автори (Тохоку, Васеда, Будапешт/Печ) ретельно розмежували терміни:

• Фізична активність – це будь-який рух, що вимагає витрат енергії (ходьба, прибирання).
• Фізичні вправи – це запланована, структурована діяльність заради результатів (біг, силові тренування, плавання).
• Фізична підготовка – це результат для тіла (VO₂max, сила тощо).

Ця відмінність важлива: багато оглядів об'єднують усе разом, а в дослідженнях старіння вплив цих трьох «сутностей» різний.

Що вже показують дані

• Спостережувальні дослідження часто виявляють: більше активності у вільний час та менше «сидячого» способу життя → повільніше епігенетичне старіння. Водночас, «важка фізична праця» на роботі може забезпечити зворотний зв'язок, тому важливо розрізняти контексти.
• Фізичні вправи (8 тижнів або довше) у дослідженнях на людях і тваринах показали епігенетичне «омолодження», головним чином у крові та скелетних м'язах. У деяких учасників, у яких спочатку «прискорювався» ритм, спостерігалися найбільш виражені зміни.
• Фізична форма як маркер. Вищий VO₂max, вищий поріг вентиляції, сила та інші показники пов'язані з нижчим епігенетичним прискоренням; елітні спортсмени та люди з високою витривалістю часто мають нижчий епігенетичний вік, ніж їхній паспортний вік.
• Не лише м'язи. У моделях щурів штами «високої фізичної підготовки» також мали молодші епігенетичні профілі в жировій тканині, міокарді та печінці, що свідчить про системний характер користі від фізичних вправ.

Чому це важливо?

Епігенетичний годинник є одним із найчутливіших біомаркерів біологічного віку: він прогнозує ризик захворювань та смертність краще, ніж календар. Якщо тренування можуть уповільнити/звернути цей годинник назад, то мова йде вже не лише про «витривалість та обхват талії», а про потенційне продовження періоду здорового життя.

Нюанси та обмеження

• Гетерогенність величезна. Ефект залежить від органу, типу тренування, дозування та індивідуальної схильності; середні цифри приховують «ті, хто реагує» та «ті, хто не реагує».
• Методологічний зоопарк. У різних дослідженнях використовуються різні годинники (Horvath, GrimAge, PhenoAge, «м’язові» годинники тощо), різні протоколи тренувань та різні методи запису активності (анкети проти акселерометрів), що перешкоджає прямому порівнянню. Потрібні єдині стандарти.
• Причинність все ще потребує доопрацювання. В огляді представлено ідею «причинно-наслідкових годинників» (DamAge/AdaptAge) — наборів CpG-сайтів, зміни в яких, ймовірно, є причинними для здоров'я. Перевірка того, чи «торкаються» їх вправи, допоможе перейти від асоціацій до механізму.

Практичний висновок вже сьогодні

• Рух є пріоритетом. Регулярні помірні та інтервальні аеробні вправи + силові тренування 2-3 рази на тиждень – це основний рецепт, який одночасно «читає лекції» вашому епігенетичному годиннику.
• Малорухлива поведінка — це ворог. Скорочення тривалих періодів сидячого життя саме по собі пов'язане з менш прискореним епігенетичним старінням.
• Точність важлива. Якщо ви хочете виміряти ефект, оберіть лабораторії/проекти, які використовують однакові години та послідовні протоколи навчання – інакше не буде з чим порівнювати. (Автори прямо закликають до стандартизації дизайну в майбутніх дослідженнях.)

Що ж пропонують автори далі?

1. Стандартизувати методи: оцінку активності/форми, режими тренувань та вибір епігенетичного годинника.
2. Проведіть дослідження різних груп (вік, стать, етнічна приналежність), а також врахуйте особисті відповіді – чиї годинники більше «відкочуються назад» і чому.
3. Зрозуміти механізми: які клітинні шляхи та сайти CpG змінюються під час тренування та в яких органах.

Джерело: Кавамура Т., Хігучі М., Радак З., Такі Ю. Фізичні вправи як геропротектор: зосередження уваги на епігенетичному старінні. Aging (Олбані, Нью-Йорк), 8 липня 2025 р. https://doi.org/10.18632/aging.206278