Системные биомаркеры показывают благотворное влияние аэробных упражнений на функцию мозга у пожилых людей.

Все больше данных показывает, что физическая активность и физические упражнения могут отсрочить или предотвратить начало болезни Альцгеймера (БА). У стареющих людей аэробные упражнения увеличивают объем серого и белого вещества, усиливает кровоток, и улучшает функцию памяти. Способность измерять влияние физических упражнений на системные биомаркеры, связанные с риском AD, и связывать их с ключевыми метаболомными изменениями может способствовать дальнейшему предотвращению. мониторинг, и лечебные мероприятия. Тем не мение, системные биомаркеры, которые могут измерить влияние упражнений на функцию мозга и которые связаны с соответствующими метаболическими реакциями, отсутствуют.

Чтобы решить эту проблему, Генриетта ван Прааг, Кандидат наук., от Медицинского колледжа Шмидта и Института мозга Атлантического университета Флориды и Озиомы Оконкво, Кандидат наук., Висконсинский центр исследования болезни Альцгеймера и медицинский факультет Университета Висконсин-Мэдисон и их сотрудники, проверили гипотезы о том, что три конкретных биомаркера, которые участвуют в обучении и памяти, будет увеличиваться у пожилых людей после тренировок и коррелировать с когнитивными и метаболомическими маркерами здоровья мозга. Они исследовали миокин катепсин B (CTSB), нейротрофический фактор головного мозга (BDNF), и клото, а также метаболомика, которые все чаще используются для понимания биохимических путей, на которые может повлиять БА.

Исследователи провели метаболомический анализ образцов крови 23 бессимптомных взрослых людей позднего среднего возраста. с семейным и генетическим риском БА (средний возраст 65 лет, 50 процентов женщин), которые участвовали в пилотном исследовании aeRobic Exercise And Cognitive Health (REACH) (NCT02384993) в Университете Висконсина. Участники были разделены на две группы:обычная физическая активность (UPA) и повышенная физическая активность (EPA). Группа EPA прошла 26 недель тренировок на беговой дорожке под наблюдением. Образцы крови для обеих групп были взяты на исходном уровне и через 26 недель.

Результаты исследования, опубликовано в журнале Границы эндокринологии , показали, что уровни CTSB в плазме были увеличены после 26-недельной структурированной аэробной тренировки у пожилых людей с риском развития БА. Вербальное обучение и память положительно коррелировали с изменением CTSB, но не были связаны с BDNF или klotho. Существующая корреляция между CTSB и вербальным обучением и памятью предполагает, что CTSB может быть полезен в качестве маркера когнитивных изменений, относящихся к функции гиппокампа, после упражнений в популяции, подверженной риску деменции.

Уровни BDNF в плазме снизились в связи с метаболическими изменениями, включая снижение содержания керамидов, сфинго- и фосфолипиды, а также изменения метаболитов кишечного микробиома и окислительно-восстановительного гомеостаза. Действительно, множественные липидные метаболиты, имеющие отношение к БА, были изменены упражнениями таким образом, что это может иметь нейропротекторный эффект. Клото в сыворотке не изменилось, но было связано с кардиореспираторной подготовкой.

<цитата>

Наши выводы позиция CTSB, BDNF, и клото как биомаркеры упражнений для оценки влияния изменений образа жизни на функцию мозга. В исследованиях на людях часто используются дорогостоящие и малопроизводительные методы визуализации мозга, которые непрактичны для крупных популяционных исследований. Системные биомаркеры, которые могут быстро и с низкими затратами измерить влияние упражнений на исходы, связанные с болезнью Альцгеймера, могут быть использованы для информирования о прогрессировании заболевания и разработки новых терапевтических целей ».

Генриетта ван Прааг, Кандидат наук., автор-корреспондент, доцент кафедры биомедицины, Медицинский колледж им. Шмидта FAU, и член Института мозга FAU и Института здоровья человека и лечения заболеваний FAU (I-HEALTH)

CTSB, лизосомальный фермент, секретируется мышцами в кровоток после упражнений и связан с функцией памяти и нейрогенезом гиппокампа у взрослых. Пожилые люди с когнитивными нарушениями имеют более низкие уровни CTSB в сыворотке и мозге. BDNF - это белок, который активируется в гиппокампе и коре головного мозга грызунов во время бега и важен для нейрогенеза у взрослых, синаптическая пластичность, и функция памяти. Klotho - это циркулирующий белок, который может улучшить когнитивные функции и синаптическую функцию и связан с устойчивостью к нейродегенеративным заболеваниям. возможно, поддерживая структуры мозга, ответственные за память и обучение.

"Положительная связь между CTSB и познанием, и существенная модуляция липидных метаболитов, участвующих в деменции, поддерживать положительное влияние физических упражнений на функцию мозга и здоровье мозга у бессимптомных людей, подверженных риску болезни Альцгеймера, "сказал ван Прааг.

• Отсутствие скрининга может быть причиной повышенного риска рака толстой кишки среди чернокожих.
• Обнаружение SARS-CoV-2 связано с распространенностью вирусной РНК у пациентов и в больничной среде