Sustavni biomarkeri pokazuju blagotvorne učinke aerobnih vježbi na rad mozga u starijih odraslih osoba

Sve više dokaza pokazuje da tjelesna aktivnost i vježbe mogu odgoditi ili spriječiti nastanak Alzheimerove bolesti (AD). Kod starijih ljudi, aerobne vježbe povećavaju volumen sive i bijele tvari, pojačava protok krvi, i poboljšava memorijsku funkciju. Sposobnost mjerenja učinaka vježbanja na sistemske biomarkere povezane s rizikom za AD i povezivanje s ključnim metabolomijskim promjenama može dodatno spriječiti, praćenje, i naporima u liječenju. Međutim, nedostaju sustavni biomarkeri koji mogu mjeriti učinke vježbanja na funkciju mozga i koji imaju vezu sa relevantnim metaboličkim odgovorima.

Da biste riješili ovaj problem, Henriette van Praag, Dr. Sc., s Medicinskog fakulteta i Instituta za mozak Schmidt College Sveučilišta Florida Atlantic i Ozioma Okonkwo, Dr. Sc., Centar za istraživanje Alzheimerove bolesti Wisconsin i Odjel za medicinu na Sveučilištu Wisconsin-Madison i njihovi suradnici, ispitao hipoteze da su tri specifična biomarkera, koji su uključeni u učenje i pamćenje, povećalo bi se kod starijih osoba nakon vježbanja i koreliralo s kognicijskim i metabolomičkim pokazateljima zdravlja mozga. Pregledali su miokin katepsin B (CTSB), neurotrofni faktor izveden iz mozga (BDNF), i klotho, kao i metabolomika, koji se sve više koriste za razumijevanje biokemijskih puteva na koje AD može utjecati.

Istraživači su proveli metabolomičku analizu u uzorcima krvi 23 asimptomatske odrasle osobe kasne srednje dobi, s obiteljskim i genetskim rizikom za AD (prosječna starost 65 godina, 50 posto žena) koje su sudjelovale u "Pilot studiji aeRobic Exercise And Cognitive Health (REACH)" (NCT02384993) na Sveučilištu Wisconsin. Sudionici su podijeljeni u dvije skupine:uobičajena tjelesna aktivnost (UPA) i pojačana tjelesna aktivnost (EPA). EPA grupa prošla je 26 tjedana obuke pod nadzorom na traci za trčanje. Uzorci krvi za obje grupe uzeti su na početku i nakon 26 tjedana.

Rezultati studije, objavljeno u časopisu Granice u endokrinologiji , pokazalo je da su razine CTSB u plazmi povišene nakon ovog 26-tjednog strukturiranog aerobnog vježbanja kod starijih odraslih osoba u riziku od AD. Verbalno učenje i pamćenje pozitivno su povezani s promjenom CTSB -a, ali nisu povezani s BDNF -om ili klotho -om. Sadašnja povezanost između CTSB -a i verbalnog učenja i pamćenja ukazuje na to da CTSB može biti koristan kao marker za kognitivne promjene relevantne za funkciju hipokampusa nakon vježbanja u populaciji izloženoj riziku od demencije.

Razine BDNF u plazmi smanjile su se zajedno s metabolomijskim promjenama, uključujući smanjenje ceramida, sfingo- i fosfolipidi, kao i promjene u metabolitima crijevnih mikrobioma i redoks homeostaza. Doista, više metabolita lipida relevantnih za AD modificirano je vježbom na način koji može biti neuroprotektivan. Serumski klotho nije promijenjen, ali je povezan s kardiorespiratornom kondicijom.

Naši nalazi pozicioniraju CTSB, BDNF, i klotho kao biomarkeri vježbi za procjenu učinka intervencija u načinu života na funkciju mozga. Ljudske studije često koriste skupe i niskopropusne analize snimanja mozga koje nisu praktične za velike studije na čitavoj populaciji. Sustavni biomarkeri koji mogu mjeriti učinak intervencija vježbanjem na ishode povezane s Alzheimerom brzo i po niskim cijenama mogli bi se koristiti za informiranje o progresiji bolesti i za razvoj novih terapijskih ciljeva. "

Henriette van Praag, Dr. Sc., Odgovarajući autor, izvanredni profesor biomedicinskih znanosti, Medicinski fakultet Schmidt FAU -a, i član FAU Instituta za mozak i FAU Instituta za zdravlje ljudi i intervencije u bolestima (I-HEALTH)

CTSB, lizosomski enzim, izlučuje se iz mišića u cirkulaciju nakon vježbe i povezan je s memorijskom funkcijom i neurogenezom hipokampusa odraslih. Starije odrasle osobe s kognitivnim oštećenjem imaju nižu razinu CTSB -a u serumu i mozgu. BDNF je protein koji je trčanjem pojačano reguliran u hipokampusu i korteksu glodavaca i važan je za neurogenezu odraslih, sinaptička plastičnost, i memorijsku funkciju. Klotho je cirkulirajući protein koji može poboljšati spoznaju i sinaptičku funkciju te je povezan s otpornošću na neurodegenerativne bolesti, vjerojatno podržavajući moždane strukture odgovorne za pamćenje i učenje.

"Pozitivna povezanost između CTSB -a i spoznaje, i značajna modulacija metabolita lipida uključenih u demenciju, podržati blagotvorne učinke vježbanja na funkciju mozga i zdravlje mozga kod asimptomatskih osoba u riziku od Alzheimerove bolesti, "rekao je van Praag.

• Nedostatak probira može biti iza povećanog rizika od raka debelog crijeva među crncima
• Otkrivanje SARS-CoV-2 povezuje se s prevalencijom virusne RNA u bolesnika i bolničkom okruženju