Epigenetiks betydelse för träning

Vi vet att vi mår bra av fysisk aktivitet, men många frågor om varför vi mår bra av träning återstår att besvara. Carl Johan Sundberg, professor i molekylär och tillämpad arbetsfysiologi vid institutionen för fysiologi och farmakologi, forskar om vad som egentligen händer i kroppen när vi tränar och hur det bidrar till ökad hälsa och förbättrad fysisk funktionsförmåga.

- Regelbunden träning leder till en massa saker: i skelettmuskulatur och hjärta bildas nya blodkärl och mitokondrier - cellens kraftverk, säger Carl Johan Sundberg. Blodtrycket förbättras. Olika inflammationssubstanser i blodet blir mindre aktiva. Vi vill förstå mekanismerna bakom sådana förändringar.

Mekanismerna kartläggs på flera nivåer: från hur förekomsten av olika proteiner förändras och hur det påverkar kroppen, till de bakomliggande genetiska och epigenetiska mekanismerna.

- Epigenetik, alltså de faktorer som styr hur aktiva enskilda gener ska vara, har blivit allt mer intressant för oss. En av våra centrala frågor är varför olika människor svarar så olika på träning; och där tror vi att både genetik och epigenetik har stor betydelse.

En besläktad fråga är om regelbunden träning sätter epigenetiska spår i en muskel? Enkelt uttryckt: blir det lättare att träna en muskel om den har varit tränad förut? Bär den på någon form av molekylärt minne, även när de synliga spåren av en tidigare träning försvunnit?

En pågående studie ska förhoppningsvis ge svar på det. I källaren under oss har försökspersoner först tränat ena benets uthållighet under tre månader, och sedan kommit tillbaka ett år senare för att träna båda benen. Försöken är avslutade; nu analyseras resultaten.

Träning för olika patientgrupper är ett annat viktigt tema i Carl Johan Sundbergs verksamhet. I en aktuell studie ska han tillsammans med omvårdnadsforskare studera hur bröstcancerpatienter under pågående cellgiftsbehandling påverkas av olika typer av träning.

- Många patienter mår illa till följd av kemoterapin och en del drabbas av muskelvärk. Fysisk aktivitet anses viktigt för att minska besvären och öka patienternas välbefinnande, men idag vet vi inte vilken träning som passar bäst. Inte heller vet vi hur mycket det skiljer mellan olika patienter eller hur gener aktiveras.

En annan aktuell studie är en jämförelse mellan intervallträning och "vanlig" konditionsträning.

- Vid hög arbetsintensitet, över mjölksyratröskeln, är den biokemiska miljön i våra muskler annorlunda. Vi aktiverar andra typer av muskelfibrer som normalt inte är involverade vid en vanlig lunk i träningsspåret. Det gör att kroppen också svarar helt annorlunda på sådan träning.

Entreprenörssjäl

Annan pågående forskning är en studie av det första dygnets molekylära skeenden i kroppen efter träning, framför allt hur mRNA flukturerar. Data från friska försökspersoner finns, och ska hösten 2013 kompletteras med motsvarande försök på patienter med förstadium till diabetes.

Fysisk aktivitet för olika patientgrupper är en fråga som engagerar Carl Johan Sundberg även utanför forskningen. Han är en av personerna bakom FYSS  den handbok för ordination av fysisk aktivitet som kom i sin första utgåva 2003. Nu pågår arbetet med tredje upplagan, planerad till 2015.

- FYSS, vars namn påminner om FASS, är översatt till en rad språk, och internationellt känd och använd idag. Det är väldigt roligt.

Att FYSS används på flera kontinenter är ett skäl till att Carl Johan Sundberg också börjat intressera sig för etnicitet i sin forskning. Idag kommer forskningsdata i mycket hög utsträckning från personer med europeiskt ursprung, eftersom det är i västvärlden som de stora forskningsresurserna funnits. Nu behövs data från Asien och Afrika för att se hur stora skillnaderna är mellan olika folkgrupper.

- Vi är bland annat igång med en träningsstudie på diabetiker i Vietnam, berättar Carl Johan Sundberg.

Carl Johan Sundberg ligger bakom flera "science center"-utställningar på Naturhistoriska Riksmuseet, bland annat "Den sinnrika människan" som stod i 15 år. Han har grundat det europeiska vetenskapsmötet ESOF (Euroscience Open Forum), lett uppbyggnaden av den akademiska verksamheten vid KI:s enhet för bioentreprenörskap och varit ansvarig för KI:s medverkan i Stockholm School of Entrepreneurship, som är ett samarbete mellan KI, KTH, Stockholms universitet, Handelshögskolan och Konstfack.

- Jag är en entreprenörssjäl; tycker om att initiera och bygga nytt. I ESOF:s fall tog uppbyggnaden 10 år, men nu är mötet, med cirka 5 000 delegater, en självklar entitet på den europeiska forskningshimmelen.

Text: Anders Nilsson, publicerad i "Från Cell till Samhälle" 2013

Om forskningsämnet

Arbetsfysiologi är det vetenskapliga fält som studerar människan under fysiskt arbete. Arbetsfysiologin undersöker vilka effekter arbete får på kroppen, akut och långsiktigt, till exempel rörande blodcirkulation, andning och ämnesomsättning. Intressanta vävnader är inte minst hjärta, blodkärl, lungor och muskler. Carl Johan Sundberg undersöker bland annat varför vi svarar så olika på träning. Här tror man att både genetik och epigenetik har stor betydelse.

Länkar

EpigenetikFysiologiFysisk aktivitetProfessor