Mitohondrijski proteini otkrivaju mehanizam pomoću kojeg fizičke vježbe poboljšavaju pamćenje, učenje i motoričku aktivnost kod hipoksične ishemijske encefalopatije Model pacova 2. dio

2.3. Mitohondrijski proteini u jezgri hipokampusa

Indikatori mitohondrijske apoptoze u nuklearnom dijelu, citokromu c, faktoru koji indukuje apoptozu (AIF) i cijepanoj kaspazi-3, kao i Smac/Diablo i OPA1, značajno su porasli u HIE, što je demonstrirano Western blot polukvantificiranjem (Slika 3).

Citokrom je važna neurohemikalija koja olakšava komunikaciju između neurona i pomaže ljudima da održe dobro pamćenje. Mnoga istraživanja su pokazala da citokromi imaju ogroman utjecaj na funkciju ljudskog mozga i da su neophodni u učenju, pamćenju, spoznaji i drugim aspektima.

Prije svega, citokromi mogu poboljšati pažnju i koncentraciju ljudi, što je jedan od važnih faktora u poboljšanju pamćenja. Uloga citokroma postaje očiglednija kada trebamo zapamtiti određenu informaciju i moramo se na nju koncentrirati s punom koncentracijom. Može koordinirati aktivnost neurona i poboljšati prijenos informacija između različitih područja, čime nam pomaže da učimo i pamtimo učinkovitije.

Drugo, citokromi također mogu promovirati povezanost između neurona mozga i dodatno poboljšati efikasnost prijenosa informacija. Prisustvo citokroma modulira sinaptički prijenos i jača sinaptičke veze. Ovaj proces promovira interakcije i prijenos informacija između neurona, čineći mozak fleksibilnijim i efikasnijim.

Konačno, citokromi također mogu pomoći ljudima da bolje obrađuju i pohranjuju memorijske informacije. Istraživanja pokazuju da citokromi igraju veoma važnu ulogu u procesu formiranja i očuvanja pamćenja. Može ojačati veze i interakcije između neurona, čime nam pomaže da bolje pohranjujemo i prisjećamo informacije i poboljšavamo učinkovitost i trajnost pamćenja.

Ukratko, citokromi imaju vrlo važan utjecaj na funkciju mozga i pamćenje. Trebali bismo se fokusirati na održavanje i promicanje proizvodnje citokroma, održavanje zdravlja mozga i poboljšanje pamćenja kroz zdravu prehranu, umjereno vježbanje i dobar san. Vidi se da moramo poboljšati pamćenje, a Cistanche deserticola može značajno poboljšati pamćenje, jer Cistanche deserticola djeluje antioksidativno, protuupalno i protiv starenja, što može pomoći u smanjenju oksidacije i upalnih reakcija u mozgu, čime se štiti zdravlje nervnog sistema. Osim toga, Cistanche deserticola također može promovirati rast i popravak nervnih ćelija, čime se poboljšava povezanost i funkcija neuronskih mreža. Ovi efekti mogu pomoći u poboljšanju pamćenja, učenja i brzine razmišljanja, a također mogu spriječiti razvoj kognitivne disfunkcije i neurodegenerativnih bolesti.

Kliknite znati suplemente za jačanje pamćenja

Citokrom c (Slika 3B), odcijepljena kaspaza-3 (Slika 3C) i Smac/Diablo (Slika 3D) su bili različito izraženi u HIE sa i bez vježbanja, ali nije bilo statistički značajne razlike u poređenju sa SHAM, NT . Ipak, nuklearni AIF iOPA1 (Slika 3A, E) pokazali su se statistički značajnim.

2.4. Mitohondrijski proteini u citoplazmi moždane kore

Indikatori mitohondrijske apoptoze u citoplazmatskom dijelu, faktor induciranja apoptoze (AIF), citokrom c, cijepana kaspaza-3, kao i Smac/Diablo i OPA1, značajno su povećani u HIE, što je demonstrirano Western blot polukvantifikacija (Slika 4).

AIF (Slika 4A), Cytochrome c (Slika 4B) i Smac/Diablo (Slika 4D) su svi različito izraženi u HIE sa i bez vježbanja, ali nije bilo statistički značajne razlike u poređenju sa SHAM, NT. Uprkos tome, odcijepljena kaspaza-3 (Slika 4C) i OPA1 (Slika 4E) pokazali su statistički značajne promjene.

2.5. Mitohondrijski proteini u jezgrima moždane kore

Indikatori mitohondrijske apoptoze u nuklearnom dijelu, citokromu c, faktoru koji indukuje apoptozu (AIF) i cijepanoj kaspazi-3, kao i Smac/Diablo i OPA1, značajno su porasli u HIE, što je demonstrirano Western blot polukvantificiranjem (Slika 5), ​​AIF (Slika 5A), Citohrom c (Slika 5B), odcijepljena kaspaza-3 (Slika 5C) i OPA1 (Slika 5E) su svi različito izraženi u HIE i vježbanju i bili su statistički značajni u poređenju sa SHAM, NT.

Promjene u nuklearnom Smac/Diablo (Slika 5D), s druge strane, nisu bile statistički značajne.

Uzeti zajedno, ovi nalazi podupiru tvrdnju da vježbanje poboljšava motoričku funkciju, učenje i oporavak pamćenja suzbijanjem ekspresije hipokampalnog i kortikalnomitohondrijalnog apoptotičkog proteina u mozgu HIE štakora.

2.6. Imunofluorescentna analiza proteina u motornom korteksu

Slika 6 prikazuje reprezentativne slike imunofluorescencije iz motoričkog korteksa regije korteksa velikog mozga obojene na AlF, citokrom C, cijepanu kaspazu-3, Smac i OPAl. Kvantitativna analiza srednjeg fluorescentnog intenziteta (MFI) proteina je također sažeta na slikama 6 i 7. Vježbe plivanja uzrokovale su značajno smanjenje ekspresije proteina. slike i grafikoni srednjeg fluorescentnog intenziteta (MFI).

Slika 6. Slike imunofluorescencije i srednji intenziteti fluorescencije proteina u motornom korteksu. (A) Reprezentativne imunofluorescentne slike i MFI AIF-a u motornom korteksu svake grupe. AIF molekuli su zeleni. AIF molekuli su analizirani u motornom korteksu.

Rezultati su predstavljeni kao srednja vrijednost ± SEM za 3 štakora iz svake grupe. (** p < 0.001 i *** p < 0,0001) u poređenju sa SHAM, NT grupom; (## p < 0,001 u poređenju sa HIE, NT grupom; svaka grupa, n=3). Skala bar, 100 µm. (B) Reprezentativne imunofluorescentne slike i MFI citokroma C u motornom korteksu svake grupe. Molekuli citokroma C (zeleni) analizirani su u motornom korteksu.

Podaci su predstavljeni kao srednja vrijednost ± SEM za 3 štakora iz svake grupe. (** p < 0.001 i *** p < 0,0001) u poređenju sa SHAM, NT grupom; (## p < 0,001 u poređenju sa HIE, NT grupom); svaka grupa, n=3. Scalebar, 100 µm. (C) Reprezentativne imunofluorescentne slike i MFI rascijepljene kaspaze-3 u motornom korteksu svake grupe. Odcijepljeni molekuli kaspaze{10}} (zeleni) analizirani su u motornom korteksu.

Rezultati su predstavljeni kao srednja vrijednost ± SEM za 3 štakora iz svake grupe. (* p < 0.05 i *** p < 0,0001) u poređenju sa SHAM, NT grupom); svaka grupa, n=3. Skala bar, 100 µm. (D) Reprezentativne imunofluorescentne slike i MFI SMAC u motornom korteksu svake grupe.

SMAC molekuli (zeleni) analizirani su u motornom korteksu. Rezultati su predstavljeni kao srednja vrijednost ± SEM za 3 štakora iz svake grupe. (** p < 0.001 i *** p < 0,0001) u poređenju sa SHAM, NT grupom); svaka grupa, n=3. Skala bar, 100 µm. (E) Reprezentativne imunofluorescentne slike i MFI OPA1 u motornom korteksu svake grupe. OPA1 molekuli (zeleni) analizirani su u motornom korteksu.

Individualni podaci su predstavljeni kao srednja vrijednost ± SEM za 3 pacova u svakoj grupi. (*** p < 0.0001) u poređenju sa grupom SHAM-NT; (## p < 0,001 u poređenju sa HIE, NT grupom); svaka grupa, n=3. Skala bar, 100 µm.

3. Diskusija

Budući da su mitohondrije esencijalne za proizvodnju energije u moždanim ćelijama [23,24], istražili smo učinak vježbanja plivanja na mitohondrijske apoptotičke i dinamičke signale u HIE.

Da bismo to postigli, koristili smo rutinu vježbanja i procijenili pet regulatora mitohondrijalnih funkcija (AIF, Cytochrome c, Cleaved caspase-3, Smac/Diablo i OPA1). Naši rezultati su pokazali da vježbanje utječe na ove proteine ​​bez obzira na zdravstveno stanje (tj. kod HIE modela pacova ili lažnih grupa).

Vježbe plivanja smanjile su ekspresiju proteina povezanih s mitohondrijskom apoptozom; AIF, citokrom c i odcijepljena kaspaza-3 u citosolu i jezgrama hipokampusa i korteksa, što je u skladu sa izjavom Moorea i sar. [25] da fizička aktivnost utiče na svaki aspekt mitohondrija.

Nadalje, četiri sedmice vježbanja snizile su nivoe ekspresije markera fisije Smac/Diablo i proteina OPA1 koji remodelira kriste, što je bilo uporedo s poboljšanim motoričkim performansama, učenjem i zadržavanjem pamćenja.

U hipokampusu i cerebralnom korteksu HIE i sedentarnih štakora, nivoi mitohondrijalnih apoptotičkih indikatora; citokrom c, AIF i cijepana kaspaza-3 su značajno povećani. U poređenju sa SHAM, NT štakorima, kada su HIE i normalni štakori bili podvrgnuti vježbama plivanja, nivoi AIF-a, citokroma c i cijepane kaspaze-3 značajno su se smanjili, što je zapažanje u tandemu sa [24,26] nalazima da vježba obnavlja funkcija mitohondrija kod neurodegenerativnih poremećaja.

S obzirom da je AIF istaknut kao glavni faktor koji doprinosi gubitku neurona u nezrelom mozgu nakon hipoksije-ishemije i hipomorfne mutacije koja uzrokuje smanjenu ekspresiju AIF-a za koju se navodi da štiti od neonatalne hipoksikemije [27], ovdje primjećujemo da vježbanje plivanja ima isti učinak na HIErat mozak tako što potiskuju citosolnu i nuklearnu translokaciju proteina.

Antiapoptotički učinak vježbanja odgovara poboljšanju motoričke funkcije, učenja i pamćenja, što implicira da vježbanje zaobilazi kvar mitohondrija i apoptozu.

Ovo objašnjava neuronske zaštitne mehanizme prijavljene nakon treninga koji pospješuju neurogenezu i popravak mijelina u polusjeni nakon moždanog udara [28], jer su to procesi koji zahtijevaju visoku energiju i zahtijevaju stabilne funkcionalne mitohondrije.

S obzirom na sposobnost vježbanja da modulira stabilizaciju mitohondrijalnog proteina i poboljša motoričku funkciju, učenje i pamćenje, bilo bi izvanredno utvrditi da li metabolit vezan za vježbanje, laktat, koji prelazi krvno-moždanu barijeru [29], značajno doprinosi korisnim efektima vježbanja na suzbijanje apoptoze i promicanje motoričke funkcije, učenja i pamćenja u HIE.

Vježbe plivanja značajno su poboljšale motoričku aktivnost, pamćenje i učenje kod pacova sa HIE smanjenjem mitohondrijalne apoptoze kroz Cyto.C/Cleaved Caspase-3i AIF signalne puteve.

Osim toga, pokazalo se da intervencija vježbanja plivanja stabilizira mitohondrijske kriste i membranski potencijal kod HIE štakora, o čemu svjedoči Smac/Diablo i OPA1 preokret kod ovih životinja, što je u skladu sa [30,31] nalazima koji naglašavaju važnost OPA1 u mitohondrijskim kristama. stabilizacija.

Sa osnovnim neurobiološkim mehanizmima neuroplastičnosti izazvane vježbanjem i dalje uglavnom neuhvatljivim [8], naši nalazi pružaju intrigantnu i uvjerljivu platformu za buduća istraživanja o identifikaciji dodatnih molekularnih puteva koji bi se mogli modulirati kako bi se efikasno upravljalo HIE i rezultirajućim oštećenjima.

For more information:1950477648nn@gmail.com