Exercițiile fizice reduc riscul de Alzheimer, dar cercetătorii au descoperit și de ce

Bariera de protecție a creierului scade odată cu vârsta

Exercițiile fizice întăresc o barieră hematoencefalică permeabilă iar asta îmbunătățește sănătatea creierului și ar putea combate demența, potrivit noului studiu privind exercițiile fizice și neurodegenerarea, publicat luna aceasta în Cell.

La rozătoare dar și la oameni, bariera hematoencefalică – care înseamnă un strat îngust de celule care protejează creierul de toxine și agenți patogeni – slăbește de obicei odată cu vârsta. Acest lucru contribuie la neuroinflamație și alte probleme, inclusiv la riscuri crescute de demență.

Exercițiile fizice generează o proteină care întărește bariera creierului

Însă autorii studiului au descoperit că în timpul și după exercițiile fizice, cel puțin la șoareci, ficatul eliberează o proteină specializată care călătorește către creier și ajută la repararea barierei celulare protectoare de acolo.

Oncologii avertizează: Acest obicei comun poate crește riscul de cancer

Ce arată un nou studiu despre cafea, ceai și riscul de demență

Efectele proteinei din exerciții fizice au fost deosebit de puternice la șoarecii mai în vârstă cu o formă de boală Alzheimer. Memoria și capacitățile lor de învățare s-au îmbunătățit substanțial atunci când nivelurile proteinei au crescut în creierul lor.

Cercetătorii au descoperit aceeași proteină în sângele persoanelor active fizic.

„Aceste rezultate oferă dovezi convingătoare, în modelele animale, că semnalele legate de exerciții fizice transmise de ficat pot îmbunătăți funcția creierului acționând asupra barierei hematoencefalice”, a declarat Michelle Voss, profesor și director al Laboratorului de Sănătate, Creier și Cogniție de la Universitatea din Iowa.

Rezultatele studiului ne-ar putea ajuta să înțelegem mai bine cum, la nivel celular, exercițiile fizice previn declinul cognitiv odată cu vârsta, atât la animale, cât și la oameni. Dar ridică și întrebări provocatoare despre dacă ar putea fi în curând posibil, util – sau înțelept – să izolăm și să oferim proteina ca un fel de înlocuitor parțial al exercițiilor fizice pentru a îmbunătăți sănătatea creierului la persoanele pentru care mișcarea este o dificultate

Cum protejează exercițiile fizice creierul? Răspuns: Exerkinele

 Ideea că exercițiile fizice ajută la îmbătrânirea creierului nu este deloc nouă.

Decenii de cercetări au arătat că activități precum mersul pe jos, înotul, ciclismul, alergarea și antrenamentul cu greutăți contribuie la un creier mai sănătos și mai tânăr și la capacități de gândire mai bune la animalele și oamenii în vârstă.

Dar de ce? Ce se întâmplă în timpul exercițiilor fizice care schimbă mințile și creierele? Cu ani în urmă, Saul Villeda, profesor de științe biomedicale la Universitatea din California, San Francisco și autor principal al noului studiu, a început să suspecteze că acest lucru se datorează unei substanțe numite exerkine.

Exerkinele sunt substanțe, cum ar fi hormoni, proteine, peptide sau alte molecule, eliberate în fluxul sanguin în timpul și imediat după exerciții fizice. Majoritatea provin din mușchii activi, care pompează sute și chiar mii de molecule legate de exerciții fizice atunci când se contractă în timpul efortului.

Exercinele navighează prin fluxul sanguin către alte organe, declanșând acolo reacții biochimice complicate care contribuie la îmbunătățirea sensibilității la insulină, la o tensiune arterială mai bună , la un risc mai mic de cancer și la alte aspecte ale sănătății și performanței fizice.

Villeda credea că exerkinele probabil măresc și creierul și, într-un experiment din 2020 publicat în Science, a încercat să vadă cum.

Alergarea schimbă mentalitatea șoarecilor

Cercetătorii americani încurajat mai întâi șoarecii, atât tineri, cât și bătrâni, să alerge timp de șase săptămâni, apoi le-au transfuzat plasmă din fluxul lor sanguin altor animale în vârstă, dar sedentare.

Ulterior, acești șoareci mai în vârstă au obținut rezultate substanțial mai bune la testele de gândire decât animalele de control de aceeași vârstă, indiferent dacă transfuziile proveneau de la șoareci mai în vârstă sau tineri. Tot ce conta era că donatorii de șoareci alergau.

Bariera hematoencefalică este formată din celule specializate, strâns legate între ele, care se găsesc la aproape toate mamiferele, inclusiv la oameni, și care înconjoară numeroasele vase de sânge care șerpuiesc prin creier și măduva spinării.

Rolul său este de a respinge substanțele care nu ar trebui să ajungă în creier. Dar, odată cu vârsta, tinde să se deterioreze, să prezinte permeabilitate și să devină mai puțin eficientă.

Studiile anterioare privind exercițiile fizice și creierul au luat rareori în considerare bariera hematoencefalică.

Acum, examinând îndeaproape celulele barierelor hematoencefalice ale animalelor geriatrice, cercetătorii au observat că o proteină dăunătoare, cunoscută sub numele de TNAP, a proliferat la suprafața acestor celule în număr mult mai mare decât pe celulele animalelor tinere, făcând bariera mai poroasă. Animalele bătrâne care făceau exerciții fizice, însă, aveau mult mai puțin TNAP prezent în barierele hematoencefalice decât șoarecii sedentari.

În mod similar, celulele barierei hematoencefalice de la bărbați și femei mai în vârstă, sedentari, conservate în bănci de creiere au prezentat niveluri crescute de TNAP, comparativ cu țesutul de la persoane mai tinere.

Pot oamenii de știință să creeze exerciții fizice artificiale?

Datele sugerează că exercițiile fizice aproape sigur ajută la sănătatea creierului, în parte, prin repararea barierelor hematoencefalice îmbătrânite, a spus Villeda – cel puțin la șoareci și, eventual, la oameni.

Și cantitatea de exerciții fizice este importantă pentru a vedea beneficii, a adăugat Gregor Bieri, care a condus studiul în calitate de cercetător postdoctoral în laboratorul lui Villeda.

Cercetătorii speră să studieze în curând acest proces mai direct la oameni și chiar să înceapă să facă experimente la persoanele care au dificultăți profunde în a fi active fizic, cum ar fi mulți pacienți cu demență.

Practic, se gândesc să ofere exerciții fizice artificiale. Însă scopul grupului său este „să nu înlocuiască” exercițiile fizice pentru majoritatea oamenilor.

Nicio pilulă sau procedură nu va reproduce vreodată beneficiile complete ale exercițiilor fizice, cred cercetătorii. Ei doar vor ca într-o zi să ajute persoanele cu dificultăți de mișcare să obțină o mică parte din beneficiile mișcării. „Dacă puteți, faceți mișcare. Va fi întotdeauna unul dintre cele mai bune lucruri pe care le puteți face pentru dumneavoastră”, spun ei.