O tym, że ruch to zdrowie wiadomo było od dawna. Regularne ćwiczenia zapobiegają wielu chorobom, pomagają w regeneracji tkanki, stawów, usprawniają, redukują stres. Coraz więcej osób ćwiczy, biega, pływa, robi to, gdyż chce, a poza tym ciągle się o tym mówi. Amerykańscy naukowcy, wykorzystując nowoczesną aparaturę analityczną, udowodnili, że ruch sprawia, iż regeneruje się coś, co zwykle w niewielkim stopniu poddaje się regeneracji – komórki mięśniowe serca.

Jak wspominają badacze, u młodych ludzi w ciągu roku jedynie 1% komórek mięśniowych w sercu może się odnowić. Zdolność ta zmniejsza się wraz z upływem lat. Tymczasem utrata tych komórek mięśniowych wiąże się z niewydolnością serca.

Naukowcy z kilku amerykańskich ośrodków badawczych: Harvard Department of Stem Cell and Regenerative Biology (HSCRB), Massachusetts General Hospital (MGH), Harvard Medical School (HMS), the Harvard Stem Cell Institute (HSCI) przeprowadzili doświadczenie na myszach. Jedna grupa zwierząt mogła korzystać z bieżni i przebiegała ok. 5 km dziennie, druga grupa nie miała do niej dostępu.

Po zakończeniu eksperymentu podano myszom znakowany związek chemiczny, który został włączony do nowo utworzonego DNA w dzielącym się jądrze komórkowym. Warto przypomnieć, że podział jądra poprzedza podział komórki, zaś nowo powstałe komórki dają początek tkance.

Badacze przy użyciu wysoce specyficznej spektrometrii mas: multi-isotope imaging mass spectrometry (MIMS) sprawdzali znaczone DNA w tkance mięśniowej serca i tym sposobem mogli zobaczyć, gdzie tworzyły się nowe komórki i jaki był ich przyrost. Okazało się, że u myszy, które biegały na bieżni wytworzyło się 4,5 raza więcej komórek mięśnia sercowego niż u myszy, które nie ćwiczyły.

U gryzoni, które przeszły atak serca i mogły biegać na bieżni, badacze również zaobserwowali przyrost tkanki mięśniowej tego organu, co potwierdza że ruch stymuluje wzrost nowych komórek mięśniowych serca bez względu na to, czy serce jest zdrowe, czy przeszło zawał. W przyszłości naukowcy będą chcieli poznać biologiczne mechanizmy, które stoją za regeneracją tkanki mięśnia sercowego, która zazwyczaj trudno poddaje się regeneracji.

Metoda multi-isotope imaging mass spectrometry (MIMS), którą zastosowano w doświadczeniu do oceny przyrostu tkanki mięśnia sercowego, to nowoczesny sposób na obserwowanie i ocenę ilościową molekuł znajdujących się wewnątrz pojedynczej komórki. Z jej pomocą można zaprezentować obrazy trójwymiarowe białek; kwasów nukleinowych: DNA, RNA; cukrów i kwasów tłuszczowych obecnych w komórce i tkance. Metodę opracowano w Harvard Medical School i Brigham and Women’s Hospital, USA we współpracy z naukowcami z całego świata. W metodzie wykorzystano spektrometrię mas jonów wtórnych, mikroskop jonowy o wysokiej rozdzielczości, znaczenie izotopami trwałymi i oprogramowanie do ilościowej analizy obrazów.