Motion kan hjälpa till att minska risken för dödlig COVID-19-komplikation: ARDS

Motion kan hjälpa till att minska risken för dödlig COVID-19-komplikation: ARDS Motion har många fördelar, inklusive att öka försvaret mot komplikationer som uppstår under SARS-CoV-2-infektioner. Julien McRoberts / Getty Images

Forskare avslöjar ständigt nyupptäckta fördelar med träning. I experiment under de senaste tio åren har min forskning har funnit att träning kan hjälpa till med en andningsproblem känd som ARDS.

ARDS är en typ av andningsfel som kännetecknas av snabbt utbredd inflammation i lungorna som förhindrar syre från att nå organen. Det har rapporterats i många COVID-19 patienter.

Jag är träningsfysiolog med utbildning i medicin. För mer än 30 år sedan gav jag upp min karriär inom allmän kirurgi i Kina och kom till USA för att bedriva en grundläggande forskningskarriär inom fysiologi för molekylär träning, eftersom jag blev fascinerad av de fantastiska hälsofördelarna med regelbunden träning.

Senast har jag funderat på den potentiella effekten av regelbunden träning för att förhindra denna dödliga komplikation av COVID-19. Jag har inte gjort några experiment specifikt kring COVID-19, men mitt arbete med möss kan informera andra forskare som undersöker sätt att skydda människor som lider av ARDS.

Vad är ARDS?

A dödsorsak för 3% -17% av patienter infekterade med SARS-CoV-2 är ARDS. COVID-19 patienter med denna dystra kliniska komplikation har en dödlighet på mer än 50%.

Specifikt kan ARDS uppstå när virusinfektion i cellerna i lungorna aktiverar immunsystemet och lockar vita blodkroppar att resa genom blodomloppet till lungvävnaden för att bekämpa virusinfektionen.

Men när det finns för många vita blodkroppar i lungvävnaden på en gång kan det orsaka lungvävnadsskada. Detta beror på att de producerar för mycket skadliga molekyler som kallas fria radikaler som bryter proteiner, cellmembranet och DNA.


Få det senaste från InnerSelf


Som en följd blir blodkärlen i lungan läckande, vilket orsakar ansamling av vätskan i lungvävnaden och lungorna i lungorna fylls på med vätska. Detta förhindrar att samma luftsäckar, som kallas alveoler, fylls med luft och blockerar syre i luften från att komma in i blodet. Patienter dör av syreberoende.

Cellerna som linjer våra blodkärl är plattformade endotelceller. Ett tidigt steg i denna komplicerade ARDS-sjukdomsprocess är att blodkärlets foder klibbas till vita blodkroppar genom att göra klibbiga proteiner på cellytan, ett fenomen som kallas aktivering av endotelceller.

Detta utlöser en ond cirkel; ju större endotelcellaktivering, desto mer fria radikaler frigör de vita blodkropparna. Detta förstör i sin tur endotelcellerna, vilket gör att blodkärlet läcker mer och skadar lungvävnaden.

En träningsinducerad antioxidant i vår kropp

För mer än tio år sedan började jag studera den skyddande rollen av träningsinducerade antioxidantenzym mot förlust av muskelstorlek. Min forskning har visat att uthållighetsövning främjar produktionen av en antioxidant som kallas extracellulär superoxid-dismutas (EcSOD) som bryter ned den fria radikalsuperoxiden utanför cellerna.

EcSOD är det enda antioxidantenzym som utsöndras i blodet som når andra vitala organ och binder till endotelcellerna och andra celler genom en unik bindningsstruktur i enzymet. Detta gör EcSOD till skillnad från någon extra antioxidantpiller eller mat rik på antioxidanter som vi kan konsumera. En oral antioxidant, när den väl absorberats i blodet, riktar sig inte mot ett givet organ för att ge skydd, medan EcSOD fastnar vid specifika organ.

När jag först såg bevisen för ökad EcSOD i skelettmuskeln genom aerob träningsträning inspirerades jag att göra ett experiment där jag testade huruvida att bara öka mängden av detta enzym genom genteknik istället för naturligt genom träning skulle ge skydd från olika sjukdomar där fria radikaler är kända för att spela viktiga roller, såsom muskelatrofi och hjärtsvikt.

EcSOD i skydd mot ARDS

Jag konstruerade en mus som producerade mer EcSOD i skelettmuskeln än den typiska musen för att härma effekterna av aerob träning. Vi fick tydliga bevis på att dessa möss var skyddade från muskelatrofi och diabetes-inducerad hjärtsvikt.

Då utlöste jag konstgjort ARDS hos möss genom att injicera möss med en kemikalie producerad av bakterier som är kända för att orsaka detta tillstånd. Till min trevliga överraskning var genetiskt konstruerade möss med högre koncentrationer av EcSOD i blodet mycket mer benägna att överleva den allvarliga ARDS och multipelt organfel jämfört med en dyster dödlighet hos de typiska mössen. Detta efterliknar situationen vid intensivvård där mer än 80% av patienterna dör när de lider av misslyckande av flera organ, inklusive ARDS.

Jag bekräftade sedan att det verkligen var EcSOD i de genetiskt konstruerade mössen som gav skyddet. När jag utförde ett experiment där en genetiskt manipulerad mus delade blod med en normal mus efter ett kirurgiskt ingrepp kallat parabios, eller jag tog blod från en mus med hög EcSOD och överförde det till en normal mus som lider av ARDS, hade den normala musen minskat svårighetsgraden av ARDS och kliniska blodmarkörer för multipel organsvikt. Med hjälp av olika biokemiska och avbildningstekniker såg vi bevis på minskad endotelcellaktivering och minskad protein-, cellmembran- och DNA-skada orsakad av fria radikaler i lungvävnaden.

Lär dig av träning

Dessa studier har tillhandahållit bevis på principen om att leverans av EcSOD-genen eller proteinet för att höja mängden EcSOD i blodet och vitala organ kan vara ett effektivt ingripande för att skydda lungorna och andra vitala organ mot skador orsakade av ARDS och multipel orgelfel.

Mina resultat hos möss kan inspirera andra forskare att hitta nya sätt att förhindra och behandla den dödliga komplikationen av COVID-19.

Till exempel kan framtida studier identifiera träningstyp, intensitet och varaktighet för att optimalt öka EcSOD-nivåerna i lungorna och andra vitala organ hos människor för att bygga upp försvaret mot dödliga komplikationer av COVID-19 eller andra sjukdomstillstånd. Naturligtvis kan fynden inspirera forskning för att främja farmakologiska, protein- och eller genterapi för att behandla COVID-19-patienter med ARDS.

EcSOD-antioxidanthistorien är bara en av många om hälsofördelarna med träning. Jag tror att vi kan lära av träning för att utveckla effektiva terapier för att behandla ARDS orsakade av COVID-19 och andra sjukdomstillstånd.

Om författaren

Zhen Yan, professor i kardiovaskulär medicin, University of Virginia

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.


Rekommenderade böcker: Hälsa

Färsk frukt RensaFresh Fruit Cleanse: Detox, gå ner i vikt och återställ din hälsa med naturens mest utsökta mat [Paperback] av Leanne Hall.
Förlora vikt och känna dig vibrerande hälsosam när du rensar din toxins kropp. Färsk frukt Rensa erbjuder allt du behöver för en enkel och kraftfull avgiftning, inklusive dag-för-dag-program, läckande recept och råd för övergången från rengöringen.
Klicka här för mer info och / eller för att beställa den här boken på Amazon.

Trivs matTriva Foods: 200 Växtbaserade recept för Peak Health [Paperback] av Brendan Brazier.
Bygga på den stressreducerande, hälsofrämjande näringsfilosofin som introducerades i hans hyllade veganäringsguide Frodas, professionell Ironman triathlete Brendan Brazier visar nu sin uppmärksamhet på din middagsplatta (frukostskål och lunchbricka också).
Klicka här för mer info och / eller för att beställa den här boken på Amazon.

Död genom medicin av Gary NullDeath by Medicine av Gary Null, Martin Feldman, Debora Rasio och Carolyn Dean
Den medicinska miljön har blivit en labyrint av interlocking företag, sjukhus och regeringskonferenser, infiltrerade av läkemedelsbolagen. De giftigaste ämnena godkänns ofta först, medan milda och mer naturliga alternativ ignoreras av ekonomiska skäl. Det är död av medicin.
Klicka här för mer info och / eller för att beställa den här boken på Amazon.


enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}

FRÅN REDAKTORERNA

Varför Donald Trump kunde vara historiens största förlorare
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Uppdaterad 2 juli 20020 - Hela coronavirus-pandemin kostar en förmögenhet, kanske 2 eller 3 eller 4 förmögenheter, alla av okänd storlek. Åh ja, och hundratusentals, kanske en miljon människor kommer att dö ...
Blåögon vs bruna ögon: Hur rasism lärs ut
by Marie T. Russell, InnerSelf
I detta avsnitt från Oprah Show från 1992 lärde den prisbelönta antirasismaktivisten och utbildaren Jane Elliott publiken en tuff lektion om rasism genom att visa hur lätt det är att lära sig fördomar.
En förändring kommer att komma...
by Marie T. Russell, InnerSelf
(30 maj 2020) När jag tittar på nyheterna om händelserna i Philadephia och andra städer i landet verkar mitt hjärta efter det som händer. Jag vet att detta är en del av den större förändringen som sker ...
En låt kan lyfta hjärtat och själen
by Marie T. Russell, InnerSelf
Jag har flera sätt som jag använder för att rensa mörkret från mitt sinne när jag upptäcker att det har snett i. En är trädgårdsarbete eller spendera tid i naturen. Den andra är tystnad. Ett annat sätt är läsning. Och en som ...
Maskot för Pandemic och temasång för social distansering och isolering
by Marie T. Russell, InnerSelf
Jag stötte på en låt nyligen och när jag lyssnade på texterna trodde jag att det skulle vara en perfekt låt som en "temalåt" under dessa tider med social isolering. (Text under videon.)