Sistemski biomarkerji kažejo ugodne učinke aerobne vadbe na delovanje možganov pri starejših odraslih

Vse več dokazov kaže, da lahko telesna aktivnost in vadba upočasnijo ali preprečijo nastanek Alzheimerjeve bolezni (AD). Pri staranju ljudi, aerobna vadba poveča količino sive in bele snovi, poveča pretok krvi, in izboljša spomin. Zmožnost merjenja učinkov vadbe na sistemske biomarkerje, povezane s tveganjem za AD, in njihovo povezovanje s ključnimi metabolomskimi spremembami lahko dodatno prepreči, spremljanje, in prizadevanja za zdravljenje. Vendar pa pomanjkanje sistemskih biomarkerjev, ki bi lahko merili učinke vadbe na delovanje možganov in ki bi imeli povezavo z ustreznimi presnovnimi odzivi.

Za rešitev tega vprašanja, Henriette van Praag, Doktor znanosti, z medicinske fakultete in inštituta za možgane Schmidt University of Florida Atlantic in Ozioma Okonkwo, Doktor znanosti, Wisconsin Alzheimerjevo raziskovalno središče za bolezni in Oddelek za medicino na Univerzi Wisconsin-Madison in njihovi sodelavci, preizkusil hipotezo, da trije posebni biomarkerji, ki so vpleteni v učenje in spomin, bi se pri starejših odraslih po vadbi povečalo in bi bilo v korelaciji s kognitivnimi in metabolomičnimi označevalci zdravja možganov. Pregledali so miokin katepsin B (CTSB), nevrotrofični faktor možganov (BDNF), in klotho, pa tudi metabolomika, ki se vse pogosteje uporabljajo za razumevanje biokemičnih poti, na katere lahko vpliva AD.

Raziskovalci so opravili presnovo metabolomike v vzorcih krvi 23 asimptomatskih odraslih poznih srednjih let, z družinskim in genetskim tveganjem za AD (povprečna starost 65 let, 50 odstotkov žensk), ki je sodelovala v "pilotni študiji aeRobic Exercise And Cognitive Health (REACH)" (NCT02384993) na Univerzi v Wisconsinu. Udeleženci so bili razdeljeni v dve skupini:običajno telesno aktivnost (UPA) in povečano telesno aktivnost (EPA). Skupina EPA je opravila 26 tednov usposabljanja za tekaške steze pod nadzorom. Vzorci krvi za obe skupini so bili odvzeti na začetku in po 26 tednih.

Rezultati študije, objavljeno v reviji Meje v endokrinologiji , je pokazala, da so se po 26-tedenski strukturirani aerobni vadbi pri starejših odraslih, ki jim grozi AD, zvišale koncentracije CTSB v plazmi. Verbalno učenje in spomin sta pozitivno povezana s spremembo CTSB, vendar nista bila povezana z BDNF ali klotho. Sedanja korelacija med CTSB in verbalnim učenjem in spominom kaže, da je CTSB lahko uporaben kot marker za kognitivne spremembe, pomembne za delovanje hipokampusa po vadbi pri populaciji, ki ji grozi demenca.

Koncentracija BDNF v plazmi se je zmanjšala v povezavi s metabolomnimi spremembami, vključno z zmanjšanjem ceramidov, sfingo- in fosfolipidi, pa tudi spremembe presnovkov črevesnih mikrobiomov in redoks homeostaze. Prav zares, več lipidnih presnovkov, pomembnih za AD, je bilo z vadbo spremenjenih na način, ki je lahko nevroprotektiven. Serumski klotho je bil nespremenjen, vendar je bil povezan s kardiorespiratorno kondicijo.

Naše ugotovitve postavljajo CTSB, BDNF, in klotho kot biomarkerji vadbe za ocenjevanje vpliva posegov v življenjski slog na delovanje možganov. Študije na ljudeh pogosto uporabljajo drage in nizko zmogljive analize slikanja možganov, ki niso praktične za velike študije na celotni populaciji. Sistemske biomarkerje, ki lahko hitro in po nizki ceni izmerijo učinek vadbenih posegov na rezultate, povezane z Alzheimerjevo boleznijo, bi lahko uporabili za obveščanje o napredovanju bolezni in za razvoj novih terapevtskih ciljev. "

Henriette van Praag, Doktor znanosti, ustrezni avtor, izredni profesor biomedicinskih znanosti, Medicinska fakulteta Schmidt FAU, in član Inštituta za možgane FAU in Inštituta FAU za zdravje ljudi in posredovanje pri boleznih (I-HEALTH)

CTSB, lizosomski encim, se po vadbi izloča iz mišic v krvni obtok in je povezan s spominsko funkcijo in nevrogenezo hipokampusa pri odraslih. Starejši odrasli s kognitivnimi motnjami imajo nižje ravni CTSB v serumu in možganih. BDNF je beljakovina, ki se v hipokampusu in skorji glodalcev poveča s tekom in je pomembna za nevrogenezo odraslih, sinaptična plastičnost, in spominsko funkcijo. Klotho je beljakovina v obtoku, ki lahko izboljša kognicijo in sinaptično funkcijo ter je povezana z odpornostjo na nevrodegenerativne bolezni, morda s podpiranjem možganskih struktur, ki so odgovorne za spomin in učenje.

"Pozitivna povezava med CTSB in spoznanjem, in precejšnjo modulacijo presnovkov lipidov, povezanih z demenco, podpirajo ugodne učinke vadbe na delovanje možganov in zdravje možganov pri asimptomatskih posameznikih, ki jim grozi Alzheimerjeva bolezen, "je dejal van Praag.

• Pomanjkanje presejalnih testov je lahko razlog za povečano tveganje za nastanek raka debelega črevesa pri temnopoltih
• Odkrivanje SARS-CoV-2 je povezano s razširjenostjo virusne RNA pri bolnikih in bolnišničnem okolju