Ajankohtaista

Väitös: 22.4.2016 Aikuisiän liikunta-aktiivisuus ei lisännyt elinikää (Karvinen)

Alkamisaika: perjantai 22. huhtikuuta 2016, 12.00

Päättymisaika: perjantai 22. huhtikuuta 2016, 15.00

Paikka: Seminaarinmäki, Ruusupuisto, Helena sali

Sira Karvinen, kuvaaja: Tarja Vänskä-Kauhanen

FM Sira Karvisen liikuntafysiologian väitöskirjan ”Lifespan and skeletal muscle properties: The effects of genetic background, physical activity and aging” tarkastustilaisuus. Vastaväittäjänä Professori John Thyfault University of Kansas, Yhdysvallat) ja kustoksena Professori Heikki Kainulainen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuus on englanninkielinen.

Fyysinen aktiivisuus ja aerobinen suorituskyky vaikuttavat merkittävästi yksilön terveyteen ja elinikään. Nykyinen elinympäristö kuitenkin suosii inaktiivisia elämäntapoja. Tämän seurauksena liikalihavuus ja siihen liittyvät sairaudet, kuten tyypin 2 diabetes, yleistyvät maailmanlaajuisesti kiihtyvää vauhtia. Kuitenkin osa ihmisistä kykenee välttämään ylipainon kehittymisen, vaikka elinolot sitä suosisivat. Viimeaikaiset tutkimukset ovatkin antaneet viitteitä siitä, että geeniperimällä on merkittävä vaikutus yksilön liikunta-aktiivisuuden määrään.

Karvinen tutki geeniperimän vaikutusta liikunta-aktiivisuuteen ja elinikään yhdistämällä tuloksia koe-eläinasetelmasta ja ihmisillä kerätystä kaksosaineistosta. Tulokset osoittivat, että samat geneettiset tekijät vaikuttavat liikunta-aktiivisuuteen, aerobiseen suorituskykyyn ja elinikään. Aktiivinen liikunta aikuisiällä ei edistänyt pitkää elinikää ihmisillä eikä koe-eläimillä, vaikkakin liikunnalla on todistetusti positiivisia vaikutuksia muuan muassa kuntoon, toimintakykyyn ja terveyteen.

Eläinmalli ja kaksosaineisto

Aerobista suorituskykyä, johon liikunta ei ole vaikuttanut, tutkittiin kahdella rottalinjalla, joilla on synnynnäisesti erilainen juoksukyky. HCR (high-capacity runner) -rotilla on hyvä aerobinen suorituskyky, ne ovat fyysisesti aktiivisia, terveitä ja elävät selvästi pidempään verrattuna LCR (low-capacity runner) -rottiin. LCR-rotat puolestaan lihovat helposti ja niillä on suurentunut riski sairastua metabolisiin sairauksiin. Tässä tutkimuksessa molemmista rottalinjoista muodostettiin kaksi ryhmää, joista toisilla oli mahdollisuus vapaaehtoiseen juoksuharjoitteluun juoksupyörässä kun taas toiset elivät tavallisissa rottahäkeissä.

Ihmisillä tehdyssä seurantatutkimuksessa tutkittiin samaa sukupuolta olevia identtisiä ja epäidenttisiä kaksospareja, jotka erosivat toisistaan liikuntatottumuksiltaan. Tutkimuksessa selvitettiin liikunta-aktiivisuuden ja eliniän yhteyttä keräämällä tulokset kaksosten kuolleisuudesta 23 vuoden ajalta.

Geeniperimän vaikutus elinikään merkittävämpi kuin aikuisiän liikunta-aktiivisuuden

Havaittiin, että rotilla perinnöllisesti matala aerobinen suoristuskyky on yhteydessä luustolihaksen nopeaan väsymiseen ja hitaaseen palautumiseen maksimaalisten lihassupistusten jälkeen. Koko kehon tasolla alhainen aerobinen suorituskyky oli yhteydessä matalaan kehonlämpöön. Matala kehonlämpö voi osaltaan vaikuttaa LCR:lle tyypilliseen ylimääräiseen painonnousuun. Se toimii siten yhtenä tekijänä ylipainon laukaisussa ja aineenvaihduntasairauksien, kuten tyypin 2 diabeteksen, kehittymisessä.

Aikuisiässä aloitettu liikunta-aktiivisuus ei vähentänyt kuolleisuutta tai lisännyt elinikää rotilla eikä identtisillä kaksosilla. Tulokset vahvistivat aiemman havainnon, että HCR-rotat ovat selvästi LCR-rottia aktiivisempia liikkumaan niin normaalissa häkissä kuin juoksupyörässäkin. Vastaava ilmiö havaittiin myös ihmisillä. Liikuntatottumusten erilaisuus oli huomattavasti yleisempää epäidenttisillä kaksosilla verrattaessa identtisiin kaksosiin.

Tutkimus koe-eläinmallilla ja kaksosilla antaa viitteitä siitä, että geeniperimällä on selvä vaikutus liikuntatottumuksiin. Tulosten perusteella geneettinen vaihtelu voi osaltaan selittää aiemmissa tutkimuksissa havaittua yhteyttä liikunnan ja pitkän eliniän välillä. Tulevaisuudessa olisi tärkeä selvittää, voidaanko jo varhain lapsuudessa aloitetulla liikunnalla saavuttaa positiivinen vaikutus elinikään geeniperimästä riippumatta.

Lisätiedot

Sira Karvinen, sira.karvinen@jyu.fi, +358408053724 

Viestintäharjoittelija Hanna Koskinen, hanna.ka.koskinen@jyu.fi, 040 805 4483

Sira Karvinen kirjoitti ylioppilaaksi Kuopion Lyseon lukiosta vuonna 2004 ja valmistui Jyväskylän yliopistosta filosofian maisteriksi pääaineenaan solubiologia vuonna 2008. Tohtorikoulutettavana hän on toiminut Jyväskylän yliopiston liikuntabiologian laitoksella vuosina 2008–2016. Tutkimusta ovat tukeneet opetus- ja kulttuuriministeriö, Suomen Akatemia, Suomen kulttuurirahasto, Emil Aaltosen säätiö, sekä Kansallinen biomateriaalitutkijakoulu (TBDP). Tutkimuksessa käytettyä koe-eläinmallia rahoittaa National Institutes of Health (NIH). Väitöskirjan ohjaajina ovat toimineet professori Heikki Kainulainen ja Hilkka Reunanen, FT, Jyväskylän yliopistosta.

Teos on julkaistu sarjassa Jyväskylä Studies in Sport, Physical Education and Health numerona 239, 85 s., Jyväskylä 2016, ISSN: 0356-1070; 239, ISBN 978-951-39-6603-4 (nid.) ISBN 978-951-39-6604-1 (PDF). Teosta saa Jyväskylän yliopiston kirjaston julkaisuyksiköstä, puh. 040 805 3825, myynti@library.jyu.fi sekä yliopistokauppa Sopista (T-rakennus).

Lifespan and Skeletal Muscle Properties: The Effects of Genetic Background, Physical Activity and Aging

Obesity and metabolic disorders have become a notable world-wide epidemic. The pathogenesis of metabolic diseases, such as metabolic syndrome and type 2 diabetes, has begun to negatively affect life expectancy of current generations. Low aerobic capacity has shown to be a strong predictor of mortality both in rodents and humans. Exercise is known to increase an individual’s aerobic capacity; interestingly, recent studies have suggested that genetic background may play a significant role in the physical activity level of an individual. The purpose of this study was to investigate the role of genetic background and physical activity on skeletal muscle properties, metabolism and lifespan. The study consisted of three parts: (1) a cross-sectional voluntary running intervention in high-capacity runner (HCR) and low-capacity runner (LCR) rats, (2) a longitudinal voluntary running intervention in HCR and LCR rats, and (3) a long-term follow-up study with physical activity discordant human twins. Our study showed that low intrinsic aerobic capacity is associated with fast muscular fatigue and slow metabolic recovery after maximal muscle contractions. At the whole-body level, low intrinsic aerobic capacity was linked to low body temperature, which may play a role in the onset of gaining extra weight and, thus, developing metabolic disorders. High intrinsic aerobic capacity in turn was associated with elevated SIRT3 protein level in skeletal muscle, which is possibly linked to increased lifespan. Nevertheless, vigorous physical activity commenced at adult age did not reduce mortality or increase lifespan in rodents. High long-term participation in vigorous leisure-time physical activity did predict significantly reduced mortality in dizygotic twins; however, there was no difference in the lifespan of monozygotic twins that are genetically identical. HCRs were more physically active both in control and voluntary running groups when compared to corresponding LCR groups. Also, the persistent discordances in participation of vigorous physical activity were significantly more common in dizygotic twin pairs than in monozygotic pairs stating that genes have an influence on the persistent voluntary participation in vigorous leisure-time physical activity. Our results indicated that genetic predisposition plays a significant role in exercise participation, hence, genetic pleiotropy may partly explain the associations observed previously between high physical activity and mortality.

 

 

 

Lisätietoja

Sira Karvinen
sira.m.karvinen@jyu.fi
+358408053724
kuuluu seuraaviin kategorioihin: ,