Dieta i ćwiczenia odmładzają synapsy

Czemu ćwiczenia i ograniczenie kaloryczności posiłków opóźniają procesy starzenia i polepszają formę psychofizyczną? Zespół z Uniwersytetu Harvarda dowiódł, że dzieje się tak za sprawą odmłodzenia synaps nerwowo-mięśniowych, czyli połączeń między neuronami a komórkami mięśniowymi (Proceedings of the National Academy of Sciences).

Studium sugeruje, że czynniki związane z trybem życia [cięcia kaloryczne i aktywność fizyczna] działają za pośrednictwem złagodzenia bądź odwrócenia degeneracji w obrębie synaps – tłumaczy Joshua Sanes.

Amerykanie prowadzili eksperymenty na zmodyfikowanych genetycznie myszach, u których neurony świeciły dzięki zastosowaniu fluorescencyjnych znaczników. Okazało się, że część związanych ze starzeniem negatywnych zjawisk powodowana była przez uszkodzenie połączeń między aksonami neuronów ruchowych a kontrolowanymi przez nie mięśniami, czyli w obrębie płytek nerwowo-mięśniowych.

W prawidłowej płytce zakończenia nerwowe i receptory we włóknach mięśniowych są niemal idealnie dopasowane. Kiedy jednak ludzie się starzeją, zanikają nerwy, przez co do tkanki mięśniowej przestają dochodzić impulsy (o ile początkowo połączenie nerwowo-mięśniowe stanowi spójną całość przypominającą precel, o tyle później mamy do czynienia z wiązką niepołączonych grudek). W skrajnych przypadkach prowadzi to do obumierania włókien mięśniowych i sarkopenii, czyli spadku masy mięśniowej oraz obniżenia sprawności funkcjonalnej i siły mięśni szkieletowych. Przez to starsi ludzie tracą np. równowagę, a upadając, łamią biodro, co prowadzi do całej spirali problemów zdrowotnych, a nawet śmierci.

W najnowszym badaniu Sanes i Jeff Lichtman wykazali, że myszy przestawione na dietę niskokaloryczną w dużej mierze unikały uszkodzenia płytek nerwowo-mięśniowych, a u gryzoni po zaledwie jednomiesięcznym programie ćwiczeń fizycznych odnotowywano częściowe odwrócenie deterioracji. Przy ograniczeniu liczby przyjmowanych kalorii obserwowaliśmy odwrócenie wszystkich aspektów degeneracji synaps, a przy ćwiczeniach większości, lecz nie wszystkich – opowiada Sanes.

Ponieważ studium realizowano wg specyficznego scenariusza – myszy przez całe życie dostawały niskokaloryczne posiłki, a gimnastykowały się zaledwie przez miesiąc pod jego koniec – nie powinno się przeciwstawiać skuteczności diety i aktywności fizycznej w opóźnianiu procesów starzenia. Niewykluczone bowiem, że dłuższy okres ćwiczeń wywołuje silniejszy efekt, co zresztą Amerykanie obecnie sprawdzają. Już teraz zespół zastanawia się, czy podobne zjawiska, co w płytkach nerwowo-mięśniowych mają miejsce w synapsach mózgowych. Sanes podkreśla, że badania jego ekipy miały charakter strukturalny, a nie funkcjonalny i tak naprawdę nie wiadomo, czy i ewentualnie jak odnowienie synaps nerwowo-mięśniowych przekłada się na ich działanie.

synapsa neuron ruchowy komórka nerwowa akson płytka nerwowo-mięśniowa starzenie Joshua Sanes Jeff Lichtman