A szisztémás biomarkerek az aerob testmozgás jótékony hatását mutatják az idősebb felnőttek agyműködésére

Egyre több bizonyíték mutatja, hogy a fizikai aktivitás és a testmozgás késleltetheti vagy megakadályozhatja az Alzheimer -kór (AD) kialakulását. Az idős emberekben, az aerob edzés növeli a szürke és fehér anyag mennyiségét, fokozza a vérkeringést, és javítja a memória működését. Az a képesség, hogy meg lehet mérni a testmozgás hatását az AD kockázatával járó szisztémás biomarkerekre, és összefüggésbe kell hozni azokat a legfontosabb metabolikus változásokkal, további megelőzést jelenthet, megfigyelés, és a kezelési erőfeszítéseket. Azonban, hiányoznak azok a szisztémás biomarkerek, amelyek mérni tudják az agyműködésre gyakorolt ​​gyakorlatok hatását, és amelyek kapcsolódnak a releváns metabolikus válaszokhoz.

A probléma megoldásához Henriette van Praag, Ph.D., a Floridai Atlanti Egyetem Schmidt Orvostudományi Főiskola és Brain Intézetétől, valamint Ozioma Okonkwo -tól, Ph.D., Wisconsin Alzheimer-kór Kutatóközpontja és a Wisconsin-Madison Egyetem Orvostudományi Tanszéke és munkatársaik, tesztelte azt a hipotézist, hogy három specifikus biomarker, amelyek részt vesznek a tanulásban és a memóriában, növekedne az idősebb felnőtteknél edzés után, és korrelálna az agy egészségének kognitív és metabolomikai markereivel. Megvizsgálták a myokine Cathepsin B -t (CTSB), agyból származó neurotróf faktor (BDNF), és klotho, valamint a metabolomika, amelyeket egyre inkább használnak az AD által befolyásolt biokémiai útvonalak megértésére.

A kutatók metabolomikai elemzést végeztek 23 tünetmentes késő középkorú felnőtt vérmintájában, családi és genetikai AD kockázattal (átlagéletkor 65 év, 50 százalék nő), akik részt vettek az aeRobic Exercise And Cognitive Health (REACH) kísérleti tanulmányban (NCT02384993) a Wisconsini Egyetemen. A résztvevőket két csoportra osztották:szokásos fizikai aktivitás (UPA) és fokozott fizikai aktivitás (EPA). Az EPA csoport 26 hetes felügyelt futópad -képzésen esett át. Mindkét csoportból vérmintákat vettek kiinduláskor és 26 hét után.

A vizsgálat eredményei, folyóiratban tették közzé Határok az endokrinológiában , kimutatták, hogy a plazma CTSB szintje emelkedett a 26 hetes strukturált aerob edzés után az AD kockázatának kitett idősebb felnőtteknél. A verbális tanulás és a memória pozitívan korrelált a CTSB változásával, de nem kapcsolódott a BDNF -hez vagy a klotho -hoz. A CTSB és a verbális tanulás és a memória közötti jelenlegi összefüggés azt sugallja, hogy a CTSB hasznos lehet a hippocampalis funkció szempontjából releváns kognitív változások jelzőjeként a demencia veszélyeztetett populációban végzett edzés után.

A BDNF plazmaszintje csökkent a metabolikus változásokkal összefüggésben, beleértve a ceramidok csökkentését, szfingo- és foszfolipidek, valamint a bél mikrobiom metabolitjaiban és a redox homeosztázisban bekövetkezett változások. Valóban, több, az AD szempontjából releváns lipid metabolitot testmozgással módosítottak olyan módon, amely neuroprotektív lehet. A szérum klotó nem változott, de összefüggésbe hozták a kardiovaszkuláris alkalmassággal.

Eredményeink a CTSB álláspontját képviselik, BDNF, és a klotho mint testmozgás biomarkerek az életmódbeli beavatkozások agyműködésre gyakorolt ​​hatásának értékelésére. A humán vizsgálatok gyakran költséges és alacsony áteresztőképességű agyi képalkotó elemzéseket alkalmaznak, amelyek nem praktikusak a nagy populációra kiterjedő vizsgálatokhoz. Azok a szisztémás biomarkerek, amelyek gyorsan és alacsony költséggel képesek mérni a gyakorlatok beavatkozásának az Alzheimer-kórhoz kapcsolódó kimenetelére gyakorolt ​​hatását, felhasználhatók a betegség progressziójának tájékoztatására és új terápiás célok kidolgozására. "

Henriette van Praag, Ph.D., Levelezési cím, az orvosbiológus egyetemi docense, A FAU Schmidt Orvostudományi Főiskolája, valamint a FAU Brain Institute és a FAU Human Health &Disease Intervention (I-HEALTH) Intézet tagja

CTSB, lizoszomális enzim, edzés után az izomból a vérkeringésbe választódik ki, és összefüggésben áll a memória működésével és a felnőtt hippokampális neurogenezisével. A kognitív károsodásban szenvedő idősebb felnőttek szérum- és agyi CTSB -szintje alacsonyabb. A BDNF olyan fehérje, amelyet futás közben felülszabályoznak a rágcsálók hippocampusában és kéregében, és fontos a felnőttkori neurogenezis szempontjából, szinaptikus plaszticitás, és memória funkció. A Klotho egy keringő fehérje, amely javíthatja a megismerést és a szinaptikus funkciót, és összefüggésben áll a neurodegeneratív betegségekkel szemben, esetleg a memóriáért és a tanulásért felelős agyi struktúrák támogatásával.

"A pozitív kapcsolat a CTSB és a megismerés között, és a demenciában szerepet játszó lipid metabolitok jelentős modulációja, támogatja az edzés jótékony hatását az agyműködésre és az agy egészségére az Alzheimer -kór kockázatának kitett tünetmentes egyéneknél, - mondta van Praag.

• A szűrés hiánya állhat a vastagbélrák megnövekedett kockázata mögött a fekete emberek körében
• A SARS-CoV-2 kimutatása összefüggésben áll a vírusos RNS prevalenciájával a betegekben és a kórházi környezetben