Упражненията активират специфични гени, предпазват от Алцхаймер

Ново изследване, публикувано в Nature Neuroscience, разкрива как физическата активност променя мозъка на клетъчно ниво и го предпазва от болестта на Алцхаймер, съобщава уебсайтът „PsyPost“. 

Чрез едноядрено РНК секвениране учените анализирали генетичната активност на над 100 000 отделни мозъчни ядра, идентифицирайки специфични гени и клетъчни пътища, които се активират при упражнения и защитават паметта.

Експериментът е проведен върху мишки с модел на Алцхаймер и здрави контролни животни, разделени на активни и заседнали групи. Активните мишки, които доброволно бягали на колела два месеца, показали значително подобрение в когнитивните тестове, включително във воден лабиринт, което отразява функцията на зъбчатата извивка – ключов център за паметта.

Сред най-важните открития е влиянието върху незрелите неврони – клетки, които все още не са интегрирани в мозъчните вериги. При заседналите мишки тези клетки имали нарушена генна експресия, докато упражненията възстановявали нормалните функции на множество гени, включително Atpif1, който регулира митохондриите и подпомага оцеляването и узряването на новите клетки.

Микроглията – мозъчните имунни клетки – също реагира на упражненията, преминавайки в специализирано състояние, което увеличава способността им да разграждат токсичните амилоидни плаки. При активните мишки това довело до намаляване на плаковото натрупване, подобрявайки мозъчната „почистваща система“.

Изследователите идентифицирали и нова подгрупа астроцити, характеризиращи се с високо ниво на CDH4, разположени близо до кръвоносни съдове. При мишките с Алцхаймер тези клетки били редуцирани, но упражненията възстановили тяхната численост и генетична активност, което подпомага доставянето на кислород и хранителни вещества на активните неврони.

Олигодендроцитите, които произвеждат миелин и осигуряват бързото предаване на нервните сигнали, също показали силна реакция, като при тях е отчетено най-голямото възстановяване на гените. Това подчертава, че поддържането на структурната цялост на нервните връзки е ключов елемент в борбата с невродегенерацията.

Сравнение с човешки мозъчни проби от теменната кора на пациенти с Алцхаймер показало значително съответствие в промените на генната експресия, което потвърждава приложимостта на откритията за хората.

Учените подчертават, че тези резултати очертават потенциални цели за разработване на лекарства, които могат да имитират ползите от упражненията при хора, неспособни на физическа активност. Те отбелязват и ограниченията на изследването – използвани са основно мъжки мишки, наблюденията са за два месеца и моделът не обхваща всички аспекти на напредналата човешка болест, включително тау-натрупванията.

Резултатите показват, че физическата активност активира специфични клетъчни пътища и гени, възстановява ключови мозъчни клетки и стимулира имунната и структурната защита на мозъка, което обяснява част от защитния ефект срещу Алцхаймер.