Физические упражнения активизируют ферменты печени, которые улучшают память
Недавно было установлено, что фермент печени, выделяющийся во время физических упражнений, способствует восстановлению стареющих кровеносных сосудов головного мозга и восстановлению памяти у мышей. Результаты исследования были опубликованы в журнале Cell.
Новое открытие переосмысливает представление о том, как физическая активность защищает когнитивные функции, связывая ее пользу с процессом восстановления на внешней границе мозга, а не внутри самих нейронов.
У старых мышей кровеносные сосуды, отделяющие мозг от кровотока, стали пористыми, что позволило мелким молекулам проникать в окружающие ткани.
Отслеживая эти утечки у стареющих животных, Саул Вилледа из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) продемонстрировал, что всплеск активности фермента GPLD1 в печени совпадает с более плотными стенками сосудов и улучшением памяти. Вместо того чтобы проникать в ткани мозга, фермент воздействовал на поверхность сосудов, удаляя отложения, накопившиеся с возрастом.
Поскольку защитный фактор никогда не проникал в сам мозг, механизм должен был находиться на барьере, что позволило более детально изучить, что именно удалялось из этих стареющих сосудов.
Клетки, выстилающие кровеносные сосуды головного мозга, образуют гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), стенку сосуда, которая блокирует многие молекулы крови. Когда гематоэнцефалический барьер ослабевает, нежелательные соединения проникают внутрь, и расположенные рядом клетки мозга реагируют стрессовыми сигналами, которые могут ухудшить память.
В одном исследовании на людях было выявлено увеличение нарушений когнитивных функций у пожилых людей, и эта связь была обнаружена с ухудшением когнитивных показателей.
Аналогичные закономерности утечки наблюдались на ранних стадиях болезни Альцгеймера, что ставит здоровье гематоэнцефалического барьера в один из ключевых списков потенциальных мишеней.
Шесть лет назад команда исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Франциско показала, что у мышей, подвергавшихся физическим нагрузкам, наблюдалось улучшение когнитивных функций благодаря плазме крови, даже когда животные оставались неподвижными.
В ходе этой работы был выделен фермент GPLD1, вырабатываемый печенью и высвобождающийся в кровь после физических упражнений, способный расщеплять более 100 белков. Однако GPLD1 не мог проникнуть в ткани мозга, в результате чего исследователи получили сильный сигнал, но не нашли четкого пути его доставки.
В крупных когортных исследованиях была установлена связь между повышенной физической активностью и сниженным риском развития деменции, однако сами по себе эти данные не могут доказать причинно-следственную связь.
«Это может открыть новые терапевтические возможности, выходящие за рамки традиционных стратегий, которые почти исключительно сосредоточены на головном мозге», — сказал Вилледа.
Прежде чем какой-либо препарат попадет в клинику, ученые из UCSF должны проверить его безопасность, сроки применения и то, имеют ли значение для человека и другие мишени GPLD1.
В этой работе физические упражнения, биохимические процессы в печени и кровеносные сосуды головного мозга объединены в единую причинно-следственную цепочку, которая изменяет память.
В настоящее время эта цепочка направляет исследователей к защите гематоэнцефалического барьера в более позднем возрасте, при этом регулярные физические упражнения по-прежнему признаются самой безопасной и проверенной стратегией на сегодняшний день.
* Информация представлена исключительно в ознакомительных целях и не служит рекомендацией для лечения заболеваний