Wyizolowano białko odpowiadające za korzystny wpływ ćwiczeń na mózg

| Zdrowie/uroda
frostnova, CC

Naukowcy wyizolowali białko, którego poziom rośnie podczas treningu wytrzymałościowego. Gdy podano je niećwiczącym myszom, doszło do włączenia genów sprzyjających zdrowiu mózgu i wzrostowi nowych nerwów/synaps zaangażowanych w pamięć i uczenie.

Zespół, którego artykuł ukazał się w piśmie Cell Metabolism, uważa, że opisywane odkrycia pomogą wyjaśnić zdolność treningu wytrzymałościowego do poprawy funkcjonowania poznawczego, zwłaszcza u starszych osób. Jeśli dałoby się uzyskać stabilną formę białka i stworzyć z tego lek, można by to wykorzystać do ulepszenia terapii demencji w przebiegu starzenia oraz chorób neurodegeneracyjnych.

Ekscytujące jest to, że do krwioobiegu może być podawana naturalna substancja, która naśladuje pewne oddziaływania ćwiczeń wytrzymałościowych na mózg - podkreśla dr Bruce Spiegelman z Dana-Farrber Cancer Institute i Harvardzkiej Szkoły Medycznej.

Ekipa Spiegelmana wykazała wcześniej, że białko FNDC5 jest produkowane podczas wysiłku mięśniowego i uwalniane do krwiobiegu jako wariant zwany iryzyną. W najnowszym eksperymencie trening wytrzymałościowy (przez miesiąc myszy dobrowolnie biegały w kołowrotku) zwiększał aktywność regulatora metabolizmu PGC-1α w mięśniach, co z kolei prowadziło do wzrostu stężenia proteiny FNDC5. Wzrost FNDC5 nasilał ekspresję neurotropowego czynnika pochodzenia mózgowego (ang. brain-derived neurotrophic factor, BDNF) w zakręcie zębatym hipokampa, a więc w części mózgu związanej z pamięcią i uczeniem. Warto dodać, że BDNF należy do rodziny czynników wzrostów nerwów.

Wykazawszy, że FNDC5 jest molekularnym łącznikiem między ćwiczeniami i zwiększonym poziomem BDNF w mózgu, naukowcy zaczęli się zastanawiać, czy sztuczne zwiększanie stężenia FNDC5 pod nieobecność ćwiczeń będzie mieć ten sam skutek. Do dostarczenia białka wykorzystano wirusy. Po tygodniu zbadano mysie mózgi i zaobserwowano znaczące wzrosty BDNF w hipokampie.

Być może najbardziej ekscytujące jest to, że peryferyjne dostarczenie FNDC5 za pomocą wektora adenowirusowego wystarczy, by wywołać centralną ekspresję Bdnf i innych genów z potencjalnymi funkcjami neuroochronnymi lub zaangażowanych w uczenie i pamięć.

Spiegelman przestrzega, że potrzeba dalszych badań, by ustalić, czy podawanie FNDC5 naprawdę poprawia funkcje poznawcze u zwierząt. Naukowcy nie mają też pewności, czy białko, które dociera do mózgu, jest samym FNDC5 czy iryzyną lub innym wariantem proteiny.

trening wytrzymałościowy białko FNDC5 iryzyna BDNF neurotropowy czynnik pochodzenia mózgowego Bruce Spiegelman