13 Kas Epigenetik: Genleriniz Değişmez, Ama Sağlığınız Size Bağlı!

” Genetik ” anahtar kelimesini cümle içinde kullanmak istersek, top1 kesinlikle “Benim metabolizmam yavaş çalışıyor.” olacaktır. Buna aranızda itirazı olanın çıkacağını zannetmem… Yıllar önce basitçe ROMA’YI DA METABOLİZMAM YAKTI (!) kaleme aldığımız bir yazımız vardı. Yazarken komik gelmişti tabii ama yıllar sonra başlığa o kadar gülmedim 🙂 …  Akademik referansları ve bilgilerin geçerliliği yeniden gözden geçirilebilir ancak bence hâlâ bir çerçeve çizebiliyor. Kısa bir şeyler okumak isterseniz, o yazıyla devam edin. Ben biliyorsunuz ki uzun tutmayı, bir kişiyi bile olsa yakalayabilmeyi seviyorum… 🙂 Bahanelerimiz hep talihsiz genetik kaderimizden… di…  Son yıllarda beni çok heyecanlandıran bir konu var: epigenetik. Olayı yavaş kilo veriyorumdan çıkartıp, daha da büyük bir resme doğru yönlendirmek istiyorum.

Epigenetik: Genleriniz Değişmez, Ama Sağlığınız Size Bağlı!

Saç rengimiz, boyumuzun uzunluğu, göz şeklimizden bağışıklık sistemimize kadar vücudumuzun nasıl çalışacağının yazılı olduğu bir talimat rehberimiz var: DNA. Uzun, sarmal yapıda duran bu molekül, anne ve babamızdan gelen tüm özellikleri birleştirerek kim olduğumuzu belirliyor. Bize dair tüm şifreleri barındırıyor, kendine özgü bir dili var ve harflerle kodlanıyor ve harflerin dizilişi ile bu talimatları oluşturuyor.   Genetik olarak yazılı olan hiçbir şeyi değiştiremiyoruz.

Epigenetik Nedir? 

Epigenetik: Organizmanın genetik yapısında değişiklik olmaksızın, gen ifadesinin biyokimyasal ve çevresel etkileşimlere bağlı olarak değişimini inceler. DNA üzerinde kimyasal modifikasyonlar, gen aktivitesini ve dış uyaranlara bağlı olarak kalıtsal bilginin aktarımını etkiler.

Epigenetik Değişim Mekanizmaları

• DNA Metilasyonu:
  DNA dizisinin belli bölümlerine metil grupları eklenerek gerçekleşir. Bu durum, DNA’nın belirli bölgelere bağlanmasını engelleyerek bu genlerin ifadesini baskılar. Örneğin, kanser gelişimine yatkın bir bireyseniz, belirli genlerin metilasyonu kanser oluşumunu engelleyebilir ya da tetikleyebilir.
• Histon Modifikasyonu:
  DNA’nın etrafını sarmalayan histon proteinlerinde metilasyon, asetilasyon ve fosforilasyon gibi kimyasal değişiklikler oluşabilmektedir. Histonlarda meydana gelen bu değişiklikler, DNA’nın gevşek veya sıkı bir yapıya sahip olmasına sebep olur. DNA sıkı paketlenmişse genler susturulur, gevşekse gen ifadesi artar. Bu, genlerin ne zaman ve ne kadar aktif olabileceğine dair karar vericidir.

RNA Üzerinde Düzenleme:
MikroRNA gibi küçük RNA moleküllerinde epigenetik düzenlemeler yapılabilir. Spesifik genlerin ifadesini doğrudan hedef alarak genetik materyalin işlenme sürecini kontrol eder. Bu dönemde hücreler farklılaşır ve özel fonksiyonlar kazanır.

Çevresel Etkenler 

Fiziksel aktivite, beslenme, stres ve toksinlere maruziyet gibi pek çok değişken epigenetik üzerinde değişkenliğe doğrudan etki eder. Kendi mahallemizden başlayalım ve egzersiz türlerine göre epigetiğe göz atalım.

Kuvvet Antrenmanlarının Epigenetik Etkileri

Figueiredo ve arkadaşları, 2021 yılında direnç egzersizlerinin kas dokusu üzerinde epigenetik değişiklikler yaparak mitokondriyal DNA metilasyonunu nasıl etkilediğini araştırdı. Farklı yaş gruplarından ve fiziksel aktivite seviyelerinden katılımcılar, direnç egzersizleri uyguladı. Kas dokularından örnekler alındı ve mitokondriyal DNA üzerinde metilasyon seviyeleri ölçüldü. Araştırmaya katılanların belirli kas gruplarında protein sentez oranı ve ribozom biyogenezi incelendi.Çalışmanın sonucuna bakıldığında, direnç egzersizlerinin sadece kas gücünü değil, aynı zamanda hücresel seviyede gençliği koruyan mekanizmaları da tetiklediği görüldü. Mitokondriyal DNA metilasyonundaki azalma ise kas dokularının sağlıklı ve fonksiyonel kalabilmesine yardımcı olduğu bulundu. (Figueiredo, V. C., Markworth, J. F., & Cameron-Smith, D. (2021).)

Bir başka örneğe bakalım…

Jacques ve Arkadaşlarının 2024 yılında yaptığı bu çalışmada, direnç antrenmanlarının iskelet kasında DNA metilasyon profilleri üzerindeki etkilerini inceledi. Kas gelişimi ve adaptasyonla ilişkili genlerin epigenetik düzenlemelere ne tepki vereceğine odaklandı. Direnç antrenmanlarının kas hücrelerinde uzun soluklu epigenetik değişikliklere sebep olmadığını kas performansı üzerine etkilerini değerlendirdi.

Yapılan araştırmaya göre, kas gelişiminde önemli bir rol oynayan DNA metilasyonunda bir azalma gözlemlenmiştir. Bu azalma, kas dokusunda protein sentezini ve ribozom biyogenezini hızlandırarak kassal dayanıklılığı artırmıştır. Oluşan epigenetik değişiklikler, egzersizin yalnızca kısa süreli etkilerinin ötesine geçerek kas dokusunda uzun vadeli adaptasyona katkı sağlayabilecek epigenetik bir hafıza oluşturmuştur.

Şöyle bir özete çekecek olursam;

• Direnç antrenmanları, kas dokusunu korumakla kalmaz aynı zamanda kas hücrelerinin biyokimyasal ve çevresel uyaranlara verdiği yanıtı arttırır. Böylece epigenetik hafıza oluşturan adaptasyon süreci başlar.
• Sağlıklı epigenetik değişiklikler ise yaşlanma belirtilerini yavaşlatma, kas sağlığını destekleme ve fonksiyonel kapasitenin de korunması açısından önem arz eder.

Kısa Mesafe Sürat Koşuları ve HİİT Türevi Antrenman Türleri

Hiit ya da sprintli, kısa mesafeli koşular, kaslardaki hızlı kasılan liflerde epigenetik değişiklikler yaratabilir mi? Evet!

Kas gücü ve hızını arttırmaya yönelik genlerin epigenetik düzeyde desteklenmesi, kas hücrelerinde güç üretiminin arttırılmasını hızlandıran proteinin sentezini aktive eder.Sürat koşularının kısa süreli fakat yoğun etkisi, epigenetik olarak kas gelişimi ve dayanıklılık için uyum mekanizmalarını tetikler. Bu çalışmalar, her spor disiplininin epigenetik düzeyde benzersiz etkiler sunduğunu ve gen ifadesini farklı yönlerden destekleyebildiğini ortaya koymaktadır.

Maraton ve Dayanıklılık Temelli Antrenman Türleri

Dayanıklılık gerektiren maraton, yüzme ve bisiklet gibi spor disiplinlerinde, oksijen taşınmasını artıran ve kardiyovasküler sağlığı geliştiren epigenetik değişiklikler meydana gelir. Bu değişiklikler, gen ekspresyonunu düzenleyen DNA metilasyonu ve histon modifikasyonları yoluyla olur. Lindholm ve arkadaşlarının 2014 yılında *Epigenetics* dergisinde yayımlanan çalışmasında, üç ay süren tek taraflı bacak antrenmanı sonucunda, antrenman yapılan bacakta 4.919 DNA metilasyon bölgesinde değişiklik ve 4.076 genin ekspresyonunda farklılık gözlemlenmiştir. Bu metilasyon değişiklikleri, kas yapısının yeniden yapılanması ve glikoz metabolizması ile ilişkili genlerde yoğunlaşmıştır.

Fasya ile Epigenetiğin İlişkisi

Kasları, organları ve diğer yapıları saran bağ dokumuz fasya, kas hareketlerini destekleyerek doku sağlığını korur. Tekrarlayan mekanik stresler nedeniyle fasya, epigenetik değişikliklere uğrayarak gen ekspresyonunu, bağ dokunun yenilenme ve iyileşme sürecini düzenler. Örneğin, kuvvet antrenmanları, yoga ve pilates gibi sistemler, fasyanın kollajen gibi proteinlerin üretimini artırarak onu daha esnek ve dayanıklı hale getirir. Fasyanın yeniden düzenlenmesinde fibroblast adı verilen hücrelerin aktivasyonu oldukça önemlidir. Bu süreçte, epigenetik modifikasyonlar fibroblastların gen ifadesini düzenleyerek elastin ve kollajen proteinlerinin üretimini artırır; böylece doku onarımı ve hücresel düzeyde iyileşme sağlanır.

Yeliz’in anektodu olarak:

Kısaca, o pembe 500 gramlık dumbell acilen kapı çarpmasın diye kullanın! Acilen ama kontrollü bir şekilde direnç arttırın… 🙂

Yeliz Ümit

Egzersiz Uzmanı

Atletik Performans Antrenörü

Referanslar

Figueiredo, V. C., Markworth, J. F., & Cameron-Smith, D. (2021). Epigenetic regulation of mitochondrial DNA in skeletal muscle following resistance exercise. Journal of Applied Physiology, 130(4), 1173-1182.
Seaborne, R. A., et al. (2018). Human skeletal muscle possesses an epigenetic memory of hypertrophy. Scientific Reports, 8(1), 1898.
Williams, K., et al. (2021). Epigenetic rewiring of skeletal muscle enhancers after exercise training supports a role in whole-body function and human health.” Molecular Metabolism, 53, 101290.
Lindholm, M. E., et al. (2014). An integrative analysis reveals coordinated reprogramming of the epigenome and the transcriptome in human skeletal muscle after training. Epigenetics, 9(12), 1557-1569.