Ćwiczenia fizyczne są korzystne dla mięśni i układu odpornościowego
Celem projektu SWIMFIT (Zebrafish as novel model for exercise-enhanced skeletal and cardiac muscle growth and immune functioning) było odkrycie mechanizmów uzyskiwania korzyści z pływania. Przeprowadzono doświadczenia nad nasilanym przez ruch wzroście mięśni szkieletowych i mięśnia sercowego oraz poprawie odporności. Doświadczenia dotyczące pływania wskazują na znaczącym zagęszczeniu włókien i naczyń krwionośnych na przekroju ryby aktywnej fizycznie w porównaniu z rybą kontrolną. Ponadto profilowanie ekspresji genów poprzez analizę mikromacierzową ujawniło złożone sieci transkrypcyjne molekuł sygnałowych międzykomórkowych i wewnątrzkomórkowych uczestniczących w regulacji masy mięśniowej i angiogenezy. Wyniki wskazują, że skurcze mięśni związane z aktywnością fizyczną i danio pręgowanego sprzyjają skoordynowanej odpowiedzi przystosowawczej włókien szybkokurczliwych w postaci zwiększonej masy i unaczynienia mięśni. Uczestnicy projektu SWIMFIT są zdania, że te zmiany przystosowawcze fenotypu wynikają z wywołanych aktywnością fizyczną zmian transkrypcyjnych. Przeprowadzono też badania nad nasilonym przez ćwiczenia wzroście mięśnia sercowego i odpowiedzi transkryptomicznej u danio pręgowanego. Wykryto ponad 700 genów ulegających ekspresji różnicowej, co daje wgląd w molekularne mechanizmy przystosowawcze występujące w sercu danio pręgowanego po aktywnym pływaniu. Po przeprowadzeniu analizy zwiększonej przez ćwiczenia odporności stwierdzono, że aktywne fizycznie ryby różnią się fizjologicznie od ryb nieaktywnych pod względem odpowiedzi molekularnej na zakażenia bakteryjne w mięśniach białych. Na tej podstawie wywnioskowano, że u pozostających w spoczynku ryb procesy rozwojowe są wstrzymywane wobec zagrożenia immunologicznego, lecz nie dzieje się tak u ryb aktywnych ruchowo. Ponadto danio pręgowany typu dzikiego poddany ćwiczeniom okazał się cięższy i miał wyższy poziom kortyzolu niż ryby z grupy kontrolnej, niepoddawane ćwiczeniom. U mutantów ćwiczenia dodatkowo nasilały wzrost w porównaniu z rybami typu dzikiego, co sugeruje, że kortyzol działa u nich jak hamulec, powstrzymujący nadmierne przyspieszenie wzrostu pod wpływem ruchu. Projekt SWIMFIT dostarczył nowej wiedzy o wpływie aktywności fizycznej na wzrost mięśni szkieletowych i sercowego, działanie układu odpornościowego oraz odpowiedź kortyzolową na stres. Wiedza ta jest przydatna z perspektywy biologii medycznej, jak również zrównoważonej akwakultury. Ponadto projekt SWIMFIT otwiera nową dziedzinę badawczą, jaką jest łączenie nowatorskich badań nad fizjologią ruchu z wysokoprzepustowymi technikami genomicznymi.
