Genetische Veränderungen im Zusammenhang mit körperlicher Aktivität
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Zusammenfassung: Forscher haben 14 genetische Regionen identifiziert, die mit Aktivität in Zusammenhang stehen.
Die Zeit, die Sie sitzen, schlafen und sich bewegen, wird zum Teil durch unsere Gene bestimmt, haben Forscher der Universität Oxford gezeigt.
In einem der detailliertesten Projekte dieser Art untersuchten die Wissenschaftler die Aktivität von 91.105 britischen Biobank-Teilnehmern, die zuvor eine Woche lang einen Aktivitätsmonitor am Handgelenk getragen hatten.
Die Wissenschaftler haben ihre Computer so programmiert, um aus den riesigen Datenmengen der Aktivitätsüberwachung automatisch aktives und sitzendes Leben zu erkennen.
Anschließend kombinierten sie diese Daten mit der genetischen Information der britischen Biobank, um 14 genetische Regionen aufzuzeigen, die mit der Aktivität in Zusammenhang stehen, berichten die Wissenschaftler heute in Nature Communications .
Die Arbeit ebnet den Weg für ein besseres Verständnis des Schlafes, der körperlichen Aktivität und ihrer gesundheitlichen Folgen.
Eine weitere Analyse der genetischen Daten des Menschen zeigte zum ersten Mal, dass eine erhöhte körperliche Aktivität den Blutdruck ursächlich senkt.
Körperliche Inaktivität ist eine globale Bedrohung für die öffentliche Gesundheit und wird mit einer Reihe von häufigen Krankheiten wie Übergewicht, Diabetes und Herzkrankheiten in Verbindung gebracht. Änderungen der Schlafdauer hängen mit Herz- und Stoffwechselkrankheiten und psychiatrischen Erkrankungen zusammen.
Die genetische Analyse zeigte auch eine Überlappung mit neurodegenerativen Erkrankungen, psychischem Wohlbefinden und Gehirnstruktur, was eine wichtige Rolle für das zentrale Nervensystem in Bezug auf körperliche Aktivität und Schlaf darstellt.
Dr. Aiden Doherty, der die Arbeit leitete und am Big Data Institute der University of Oxford arbeitet, sagte: „Wie und warum wir uns bewegen hat nicht nur mit Genen zu tun aber diese Untersuchung hilft uns besser die Zusammenhänge zwischen körperlicher Aktivität und Inaktivität zu verstehen."
"Nur durch die Untersuchung großer Datenmengen, wie sie von UK Biobank bereitgestellt werden, können wir die komplexen genetischen Grundlagen selbst einiger der grundlegendsten menschlichen Funktionen wie Bewegen, Ruhen und Schlafen verstehen."
Die Studie wurde vom Nationalen Institut für Gesundheitsforschung (NIHR) des Oxford Biomedical Research Center und vom British Heart Foundation Center of Research Excellence in Oxford finanziert. Die Studie war kollaborativ und wurde von einem multidisziplinären Team von Wissenschaftlern aus verschiedenen Bereichen durchgeführt, darunter maschinelles Lernen, Genetik, Statistik und Epidemiologie.
Der Einsatz des maschinellen Lernens in großen Datensätzen im Gesundheitswesen schreitet rasch voran und hat tiefgreifende Auswirkungen auf die möglichen Studien, die durchgeführt werden können, sagte Dr. Karl Smith-Byrne, einer der führenden Analysten der Studie.
Eine weitere Analyse der genetischen Daten des Menschen zeigte zum ersten Mal, dass eine erhöhte körperliche Aktivität den Blutdruck ursächlich senkt.
„Wir haben sorgfältig maschinelle Lernmodelle entwickelt, um Computern beizubringen, wie komplexe Funktionen wie Aktivitäten analysiert werden können“, sagte er. "Diese Modelle bieten aufregende neue Einblicke in das Bewegungsverhalten von Menschen in großen Studien wie der britischen Biobank mit einer halben Million Teilnehmern."
Professor Michael Holmes, ein klinischer Forschungsstipendiat der BHF, sagte: „Dies bietet Wissenschaftlern eine wunderbare Gelegenheit, viel mehr über das Zusammenspiel von Genen und Umwelt in unserem täglichen Leben und zu möglichen Krankheitsrisiken zu erfahren . Es könnte uns beispielsweise helfen, festzustellen, ob Inaktivität Ursache oder Folge von Fettleibigkeit ist. “
Um die auf den Handgelenksmonitoren aufgezeichneten Aktivitätsarten zu ermitteln, wandten sich die Forscher an 200 Freiwillige, die eine Spezialkamera trugen, die ihre Aktivität an zwei Tagen alle 20 Sekunden aufzeichnete. Die Bilder wurden mit den Aktivitätsdaten verglichen, die von den am Handgelenk getragenen Monitoren erfasst wurden, und bieten eine Anleitung zur Interpretation der Daten.
ÜBER DIESEN NEUROWISSENSCHAFTLICHEN FORSCHUNGSARTIKEL
Finanzierung: Die Studie wurde vom Nationalen Institut für Gesundheitsforschung Oxford Biomedical Research Center des British Heart Foundation Center of Research Excellence in Oxford finanziert.
Quelle: Andrew Trehearne - UK Biobank
