Systémové biomarkery ukazujú priaznivé účinky aeróbneho cvičenia na funkciu mozgu u starších dospelých

Čoraz viac dôkazov ukazuje, že fyzická aktivita a cvičebný tréning môžu oddialiť alebo zabrániť vzniku Alzheimerovej choroby (AD). U starších ľudí aeróbny cvičný tréning zvyšuje objem šedej a bielej hmoty, zlepšuje prietok krvi, a zlepšuje pamäťové funkcie. Schopnosť merať účinky cvičenia na systémové biomarkery spojené s rizikom AD a spájať ich s kľúčovými metabolomickými zmenami môže byť ďalšou prevenciou, monitorovanie, a liečebné úsilie. Avšak, systémové biomarkery, ktoré by mohli merať cvičebné účinky na funkciu mozgu a ktoré by spájali s relevantnými metabolickými reakciami, chýbajú.

Ak chcete vyriešiť tento problém, Henriette van Praag, Ph.D., z Floridskej atlantickej univerzity, Schmidt College of Medicine and Brain Institute a Ozioma Okonkwo, Ph.D., Centrum výskumu Alzheimerovej choroby vo Wisconsine a Lekárska klinika University of Wisconsin-Madison a ich spolupracovníci, testoval hypotézy, že tri špecifické biomarkery, ktoré sa podieľajú na učení a pamäti, by sa zvýšil u starších dospelých po cvičebnom tréningu a koreloval s kognitívnymi a metabolomickými markermi zdravia mozgu. Vyšetrovali myokínový katepsín B (CTSB), mozgový neurotrofický faktor (BDNF), a klotho, ako aj metabolomiku, ktoré sa stále viac využívajú na pochopenie biochemických dráh, ktoré môžu byť ovplyvnené AD.

Vedci vykonali metabolomickú analýzu vo vzorkách krvi 23 asymptomatických dospelých v neskorom strednom veku, s rodinným a genetickým rizikom AD (priemerný vek 65 rokov, 50 percent žien), ktoré sa zúčastnili „aeRobic Exercise And Cognitive Health (REACH) Pilot Study“ (NCT02384993) na University of Wisconsin. Účastníci boli rozdelení do dvoch skupín:obvyklá fyzická aktivita (UPA) a zvýšená fyzická aktivita (EPA). Skupina EPA absolvovala 26 týždňov výcviku na bežiacom páse pod dohľadom. Krvné vzorky pre obidve skupiny boli odobraté na začiatku a po 26 týždňoch.

Výsledky štúdie, uverejnené v časopise Hranice v endokrinológii , ukázali, že plazmatické hladiny CTSB sa zvýšili po tomto 26-týždňovom štruktúrovanom aeróbnom cvičení u starších dospelých s rizikom AD. Verbálne učenie a pamäť pozitívne korelovali so zmenou CTSB, ale nesúviseli s BDNF alebo klotho. Súčasná korelácia medzi CTSB a verbálnym učením a pamäťou naznačuje, že CTSB môže byť užitočný ako marker kognitívnych zmien relevantných pre funkciu hippocampu po cvičení v populácii s rizikom demencie.

Plazmatické hladiny BDNF klesali v spojení s metabolomickými zmenami, vrátane zníženia obsahu ceramidov, sfingo- a fosfolipidy, ako aj zmeny metabolitov črevných mikrobiómov a redoxnej homeostázy. Naozaj, viacnásobné lipidové metabolity relevantné pre AD boli modifikované cvičením spôsobom, ktorý môže byť neuroprotektívny. Sérové ​​klotho sa nezmenilo, ale bolo spojené s kardiorespiračnou kondíciou.

Naše zistenia uvádzajú pozíciu CTSB, BDNF, a klotho ako cvičebné biomarkery na vyhodnotenie účinku intervencií životného štýlu na funkciu mozgu. Štúdie na ľuďoch často používajú drahé a nízko výkonné analýzy zobrazovania mozgu, ktoré nie sú praktické pre veľké populačné štúdie. Systémové biomarkery, ktoré môžu merať účinok cvičebných intervencií na výsledky súvisiace s Alzheimerovou chorobou rýchlo a za nízke náklady, by mohli byť použité na informovanie o progresii ochorenia a na vývoj nových terapeutických cieľov. "

Henriette van Praag, Ph.D., zodpovedajúci Autor, docent biomedicínskych vied, Vysoká škola medicíny Schmidtovej FAU, a člen Inštitútu mozgu FAU a Inštitútu FAU pre intervenciu v oblasti zdravia ľudí a chorôb (I-ZDRAVIE)

CTSB, lyzozomálny enzým, sa po cvičení vylučuje zo svalu do obehu a je spojený s pamäťovou funkciou a neurogenézou hippocampu u dospelých. Starší dospelí s kognitívnou poruchou majú nižšie hladiny CTSB v sére a mozgu. BDNF je proteín, ktorý je v hippocampuse a kôre hlodavcov regulovaný behom a je dôležitý pre neurogenézu dospelých, synaptická plasticita, a pamäťová funkcia. Klotho je cirkulujúci proteín, ktorý môže zlepšiť kognitívne a synaptické funkcie a je spojený s odolnosťou voči neurodegeneratívnym ochoreniam, prípadne podporou mozgových štruktúr zodpovedných za pamäť a učenie.

„Pozitívna asociácia medzi CTSB a kogníciou, a podstatná modulácia lipidových metabolitov zapojených do demencie, podporovať priaznivé účinky cvičebného tréningu na funkciu mozgu a zdravie mozgu u asymptomatických jedincov s rizikom Alzheimerovej choroby, “povedal van Praag.

• Za zvýšeným rizikom rakoviny hrubého čreva u černochov môže byť nedostatok skríningu
• Detekcia SARS-CoV-2 sa spája s prevalenciou vírusovej RNA u pacientov a nemocničného prostredia