Ученые выяснили, почему физические упражнения защищают от болезни Альцгеймера

Фото из открытых источников

Среди многочисленных преимуществ физической активности для здоровья следует отметить снижение риска развития болезни Альцгеймера. Новое исследование на мышах изучает конкретные механизмы и белки, которые позволяют физическим упражнениям защищать наш мозг. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.

Ранее ученые установили, что физическая активность увеличивает количество белка, называемого гликозилфосфатидилинозитол-специфической фосфолипазой D1, в крови мышей, и что этот белок связан с хорошим здоровьем мозга.

Этот белок, более кратко называемый GPLD1, укрепляет барьер, защищающий мозг от всевозможных нежелательных агентов в крови, предотвращая воспаление и последующее снижение когнитивных функций.

Недавнее исследование, проведенное группой ученых из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF), выявило связь между GPLD1 и TNAP (тканевой неспецифической щелочной фосфатазой) – ферментом, который обычно обеспечивает проницаемость барьера в стрессовых условиях.

Однако со временем TNAP накапливается в клетках гематоэнцефалического барьера, нарушая их функциональность. Исследование показало, что GPLD1 «удаляет» TNAP из тканей, усиливая защиту мозга от воспаления.

«Это открытие показывает, насколько важен человеческий организм для понимания того, как мозг деградирует с возрастом», — говорит нейробиолог Саул Вилледа из Калифорнийского университета в Сан-Франциско.

У молодых мышей, у которых с помощью генной инженерии было обнаружено больше TNAP в гематоэнцефалическом барьере, наблюдалось снижение когнитивных функций, сопоставимое с показателями у более старых мышей.

Когда у старых мышей генетически модифицировали гены, чтобы уменьшить количество TNAP по сравнению с нормой, снижалась проницаемость гематоэнцефалического барьера, уменьшалось воспаление и улучшались когнитивные способности.

У мышей с моделью болезни Альцгеймера повышение уровня GPLD1 или снижение уровня TNAP были связаны с уменьшением количества вредных скоплений бета-амилоидного белка, которые являются характерными признаками болезни Альцгеймера, что является еще одним положительным признаком.

Хорошо известно, что воспаление или нейрональный стресс играет ключевую роль в развитии болезни Альцгеймера и других аспектах старения мозга и когнитивных нарушений, а гематоэнцефалический барьер защищает от химических веществ, которые могут спровоцировать это воспаление.

Благодаря результатам этого исследования теперь ясно, что физические упражнения способствуют выработке GPLD1, GPLD1 контролирует активность TNAP, а это означает более прочный гематоэнцефалический барьер и снижение риска когнитивных нарушений и таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера.

Зная это, можно разработать методы лечения, которые смогут синтетически имитировать положительное действие GPLD1.

«Нам удалось задействовать этот механизм у мышей на поздних стадиях развития, и он по-прежнему работал», — говорит нейробиолог Грегор Биери из Калифорнийского университета в Сан-Франциско.

Ограничением данного исследования является то, что оно проводилось только на мышах, но, вероятно, аналогичные процессы происходят и у людей – это можно будет изучить в будущих исследованиях.

Подобные исследования приносят двойную пользу, поскольку позволяют определить причины возникновения конкретных проблем со здоровьем, а также дают некоторые подсказки о том, как с ними можно бороться.

Регулярные физические упражнения не всегда доступны каждому, особенно в пожилом возрасте, и в будущем, возможно, появятся лекарства, которые обеспечат такую же защиту когнитивных функций, как и физические упражнения, но без необходимости двигаться.

До достижения этого этапа еще далеко – потребуется гораздо больше исследований и испытаний на безопасность, – но сейчас мы знаем гораздо больше о благотворном влиянии физических упражнений на работу мозга.

«Мы обнаруживаем биологические процессы, которые в значительной степени игнорировались в исследованиях болезни Альцгеймера, — говорит Вилледа. — Это может открыть новые терапевтические возможности, выходящие за рамки традиционных стратегий, которые почти исключительно сосредоточены на головном мозге».

* Информация представлена исключительно в ознакомительных целях и не служит рекомендацией для лечения заболеваний