Sisteminiai biologiniai žymenys rodo teigiamą aerobinių pratimų poveikį vyresnio amžiaus žmonių smegenų funkcijai

Vis daugiau įrodymų rodo, kad fizinis aktyvumas ir pratimai gali atitolinti arba užkirsti kelią Alzheimerio ligos (AD) atsiradimui. Senstantiems žmonėms, aerobikos pratimai padidina pilkosios ir baltosios medžiagos tūrį, pagerina kraujotaką, ir pagerina atminties funkciją. Galimybė išmatuoti pratimų poveikį sisteminiams biologiniams žymenims, susijusiems su AD rizika ir susieti juos su pagrindiniais metaboliniais pokyčiais, gali dar labiau užkirsti kelią, stebėjimas, ir gydymo pastangos. Tačiau, trūksta sisteminių biologinių žymenų, kurie galėtų įvertinti pratimų poveikį smegenų funkcijai ir kurie būtų susiję su atitinkamais metaboliniais atsakais.

Norėdami išspręsti šią problemą, Henriette van Praag, Daktaras, iš Floridos Atlanto universiteto Schmidto medicinos koledžo ir smegenų instituto bei Oziomos Okonkwo, Daktaras, Viskonsino Alzheimerio ligos tyrimų centras ir Viskonsino-Madisono universiteto Medicinos katedra ir jų bendradarbiai, išbandė hipotezes, kad trys specifiniai biomarkeriai, kurie yra susiję su mokymusi ir atmintimi, padidėtų vyresnio amžiaus žmonėms po treniruotės ir koreliuotų su smegenų sveikatos pažinimo ir metabolomikos žymenimis. Jie ištyrė miokiną katepsiną B (CTSB), iš smegenų kilęs neurotrofinis faktorius (BDNF), ir kloto, taip pat metabolomika, kurie vis dažniau naudojami suprasti biocheminius kelius, kuriuos gali paveikti AD.

Tyrėjai atliko metabolominę analizę, paimdami 23 besimptomių vėlyvojo vidutinio amžiaus suaugusiųjų kraujo mėginius, šeiminė ir genetinė AD rizika (vidutinis amžius 65 metai, 50 proc. Moterų), dalyvavusių „aeRobic Exercise And Cognitive Health“ (REACH) bandomajame tyrime (NCT02384993) Viskonsino universitete. Dalyviai buvo suskirstyti į dvi grupes:įprastą fizinį aktyvumą (UPA) ir sustiprintą fizinį aktyvumą (EPA). EPA grupė buvo 26 savaites prižiūrima bėgimo takelio. Abiejų grupių kraujo mėginiai buvo paimti pradžioje ir po 26 savaičių.

Tyrimo rezultatai, paskelbta žurnale Endokrinologijos ribos , parodė, kad CTSB koncentracija plazmoje padidėjo po šių 26 savaičių trukmės struktūrizuotų aerobinių pratimų vyresnio amžiaus žmonėms, kuriems yra AD rizika. Žodinis mokymasis ir atmintis teigiamai koreliavo su CTSB pokyčiais, tačiau nebuvo susiję su BDNF ar kloto. Dabartinė CTSB ir žodinio mokymosi bei atminties koreliacija rodo, kad CTSB gali būti naudinga kaip pažintinių pokyčių, susijusių su hipokampo funkcija, žymuo po fizinio krūvio demencijos rizikos grupėje.

BDNF koncentracija plazmoje sumažėjo kartu su metaboliniais pokyčiais, įskaitant keramidų kiekio mažinimą, sfingo- ir fosfolipidai, taip pat žarnyno mikrobiomų metabolitų ir redokso homeostazės pokyčiai. Iš tikrųjų, Keli lipidų metabolitai, susiję su AD, buvo modifikuoti mankštos būdu, kuris gali būti neuroprotekcinis. Kloto serumas nepasikeitė, tačiau buvo susijęs su kardiorespiraciniu tinkamumu.

Mūsų išvados yra CTSB, BDNF, ir klotho kaip pratimų biomarkeriai, skirti įvertinti gyvenimo būdo intervencijų poveikį smegenų funkcijai. Žmonių tyrimuose dažnai naudojamos brangios ir mažo našumo smegenų vaizdavimo analizės, kurios nėra praktiškos dideliems populiacijos tyrimams. Sisteminiai biologiniai žymenys, galintys greitai ir nebrangiai išmatuoti pratimų intervencijų poveikį su Alzheimerio liga susijusiems rezultatams, galėtų būti naudojami informuojant apie ligos progresavimą ir kuriant naujus terapinius tikslus “.

Henriette van Praag, Daktaras, Autorius susirašinėjimui, biomedicinos mokslo docentas, FAU Schmidto medicinos koledžas, ir FAU Smegenų instituto bei FAU Žmonių sveikatos ir ligų intervencijos instituto (I-HEALTH) narys

CTSB, lizosomų fermentas, iš raumenų išsiskiria į apyvartą po treniruotės ir yra susijęs su atminties funkcija ir suaugusiųjų hipokampo neurogeneze. Vyresnio amžiaus žmonėms, turintiems pažinimo sutrikimų, serumo ir smegenų CTSB lygis yra mažesnis. BDNF yra baltymas, kuris reguliuojamas graužikų hipokampo ir žievės bėgimo metu ir yra svarbus suaugusiųjų neurogenezei, sinapsinis plastiškumas, ir atminties funkcija. Klotho yra cirkuliuojantis baltymas, kuris gali pagerinti pažinimą ir sinapsinę funkciją ir yra susijęs su atsparumu neurodegeneracinėms ligoms, galbūt remiant smegenų struktūras, atsakingas už atmintį ir mokymąsi.

„Teigiamas ryšys tarp CTSB ir pažinimo, ir esminis lipidų metabolitų, susijusių su demencija, moduliavimas, remti teigiamą pratimų poveikį smegenų funkcijai ir smegenų sveikatai besimptomiams asmenims, kuriems gresia Alzheimerio liga, “, - sakė van Praag.

• Patikros trūkumas gali būti dėl padidėjusios storosios žarnos vėžio rizikos tarp juodaodžių žmonių
• SARS-CoV-2 aptikimas susijęs su viruso RNR paplitimu pacientams ir ligoninės aplinkai