Физические упражнения могут предотвратить болезнь Альцгеймера, регулируя уровень железа в головном мозге

Posted in Новини

Регулярная физическая активность имеет множество преимуществ для здоровья. К ним относятся снижение риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета ІІ типа, различных психических заболеваний и деменции.

Сохранение физической активности помогает поддерживать гибкость мозга, улучшать память, а также сводит к минимуму снижение роста нервных клеток. Предыдущие исследования на мышиной модели болезни Альцгеймера показали, что физические упражнения могут даже обратить вспять некоторые когнитивные нарушения, которые характерны для этой формы деменции. Те же ученые установили, что физические упражнения могут замедлить прогрессирование болезни Альцгеймера, изменяя способ хранения железа в мозге. Данное исследование, проведенное учеными из Университета Восточной Финляндии (University of Eastern Finland), опубликовано в «International Journal of Molecular Sciences».

Факторы риска, связанные с образом жизни

Болезнь Альцгеймера, наиболее распространенная форма деменции, вызывает дегенерацию частей мозга, которые играют роль в мышлении, памяти и речи. В 2020 г. до 5,8 млн человек в США жили с болезнью Альцгеймера. Большинство случаев связано с возрастными заболеваниями и генетическими факторами риска, но факторы образа жизни, такие как отсутствие физической активности и неполноценная диета, также играют важную роль. Однако остается неясным, как именно физическая активность защищает мозг от последствий болезни Альцгеймера. Один из ключей к разгадке заключается в том, что и нормальный процесс старения, и болезнь Альцгеймера связаны с изменениями в том, как мозг обрабатывает железо. Новое исследование связывает накопление железа в головном мозге и изменения в метаболизме железа с образованием бляшек токсичного белка, называемого бета-амилоидом, который является характерным признаком данного заболевания. Регулярные физические упражнения могут улучшить метаболизм железа и предотвратить накопление железа в головном мозге, но механизмы этого эффекта до сих пор были неизученными. Новое исследование помогает разгадать загадку.

Результаты исследования

В новом исследовании ученые сравнили мышей, генетически предрасположенных к развитию болезни Альцгеймера, с обычными мышами или мышами «дикого типа». Половина мышей имела свободный доступ к колесу для упражнений в своих клетках, тогда как другие животные вели более малоподвижный образ жизни. Через 6 мес ученые измерили уровни железа и белков, необходимых для его регуляции, в мозгу и мышцах мышей. Они установили, что бег изменяет метаболизм и транспорт железа в головном мозге и увеличивает содержание железа в мышцах. Физические упражнения снижают уровень белков ферритина и гепсидина, которые способствуют хранению железа в коре головного мозга. Физическая активность также уменьшила количество бета-амилоида в мозге мышей, которые были предрасположены к развитию болезни Альцгеймера. В то же время концентрации сигнальной молекулы интерлейкина-6 (interleukin-6 – IL-6), способствующей воспалению, были ниже в коре и плазме крови животных, которые тренировались. Известно, что у людей регулярные упражнения подавляют количество IL-6, циркулирующего в крови, тогда как бездействие повышает его уровень.

Предварительные выводы

Исследователи предполагают, что, подавляя IL-6, регулярные упражнения помогают защитить мозг от нарушения гомеостаза железа, что является признаком как старения, так и болезни Альцгеймера. Они приходят к выводу: «Это исследование подчеркивает важность нарушения регуляции железа при болезни Альцгеймера и демонстрирует, что длительные произвольные беговые упражнения модулируют гомеостаз железа в головном мозге и скелетных мышцах мышей дикого типа и мышей с болезнью Альцгеймера. Наше исследование является первым, которое связывает изменения гомеостаза железа в мозге со снижением гепсидина и IL-6 в ответ на регулярные физические упражнения». Основным ограничением исследования было то, что в нем использовали модель заболевания на животных, которая может существенно отличаться от такового у людей. Кроме того, упражнения могут по-разному влиять на метаболизм железа у мышей и людей.

По материалам www.medicalnewstoday.com

Регулярная физическая активность имеет множество преимуществ для здоровья. К ним относятся снижение риска развития сердечно-сосудистых заболеваний, сахарного диабета ІІ типа, различных психических заболеваний и деменции. Сохранение физической активности помогает поддерживать гибкость мозга, улучшать память, а также сводит к минимуму снижение роста нервных клеток. Предыдущие исследования на мышиной модели болезни Альцгеймера показали, что физические упражнения могут даже обратить вспять некоторые когнитивные нарушения, которые характерны для этой формы деменции. Те же ученые установили, что физические упражнения могут замедлить прогрессирование болезни Альцгеймера, изменяя способ хранения железа в мозге. Данное исследование, проведенное учеными из Университета Восточной Финляндии (University of Eastern Finland), опубликовано в «International Journal of Molecular Sciences».

Факторы риска, связанные с образом жизни

Болезнь Альцгеймера, наиболее распространенная форма деменции, вызывает дегенерацию частей мозга, которые играют роль в мышлении, памяти и речи. В 2020 г. до 5,8 млн человек в США жили с болезнью Альцгеймера. Большинство случаев связано с возрастными заболеваниями и генетическими факторами риска, но факторы образа жизни, такие как отсутствие физической активности и неполноценная диета, также играют важную роль. Однако остается неясным, как именно физическая активность защищает мозг от последствий болезни Альцгеймера. Один из ключей к разгадке заключается в том, что и нормальный процесс старения, и болезнь Альцгеймера связаны с изменениями в том, как мозг обрабатывает железо. Новое исследование связывает накопление железа в головном мозге и изменения в метаболизме железа с образованием бляшек токсичного белка, называемого бета-амилоидом, который является характерным признаком данного заболевания. Регулярные физические упражнения могут улучшить метаболизм железа и предотвратить накопление железа в головном мозге, но механизмы этого эффекта до сих пор были неизученными. Новое исследование помогает разгадать загадку.

Результаты исследования

В новом исследовании ученые сравнили мышей, генетически предрасположенных к развитию болезни Альцгеймера, с обычными мышами или мышами «дикого типа». Половина мышей имела свободный доступ к колесу для упражнений в своих клетках, тогда как другие животные вели более малоподвижный образ жизни. Через 6 мес ученые измерили уровни железа и белков, необходимых для его регуляции, в мозгу и мышцах мышей. Они установили, что бег изменяет метаболизм и транспорт железа в головном мозге и увеличивает содержание железа в мышцах. Физические упражнения снижают уровень белков ферритина и гепсидина, которые способствуют хранению железа в коре головного мозга. Физическая активность также уменьшила количество бета-амилоида в мозге мышей, которые были предрасположены к развитию болезни Альцгеймера. В то же время концентрации сигнальной молекулы интерлейкина-6 (interleukin-6 – IL-6), способствующей воспалению, были ниже в коре и плазме крови животных, которые тренировались. Известно, что у людей регулярные упражнения подавляют количество IL-6, циркулирующего в крови, тогда как бездействие повышает его уровень.

Предварительные выводы

Исследователи предполагают, что, подавляя IL-6, регулярные упражнения помогают защитить мозг от нарушения гомеостаза железа, что является признаком как старения, так и болезни Альцгеймера. Они приходят к выводу: «Это исследование подчеркивает важность нарушения регуляции железа при болезни Альцгеймера и демонстрирует, что длительные произвольные беговые упражнения модулируют гомеостаз железа в головном мозге и скелетных мышцах мышей дикого типа и мышей с болезнью Альцгеймера. Наше исследование является первым, которое связывает изменения гомеостаза железа в мозге со снижением гепсидина и IL-6 в ответ на регулярные физические упражнения». Основным ограничением исследования было то, что в нем использовали модель заболевания на животных, которая может существенно отличаться от такового у людей. Кроме того, упражнения могут по-разному влиять на метаболизм железа у мышей и людей.

По материалам www.medicalnewstoday.com