Mitohondrijski proteini otkrivaju mehanizam pomoću kojeg fizičke vježbe poboljšavaju pamćenje, učenje i motoričku aktivnost kod hipoksične ishemijske encefalopatije Model pacova 1. dio

sažetak:

Pozadina: Pokazalo se da fizičke vježbe poboljšavaju kognitivne i motoričke funkcije, promičući neurogenezu i pokazujući terapeutske prednosti kod neurodegenerativnih poremećaja.

Fizičke prednosti vježbanja nadilaze samo održavanje zdravlja vašeg tijela. Također pomaže poboljšanju funkcije mozga, posebno pamćenja. Istraživanja pokazuju da redovno vježbanje jača neuronske veze u mozgu i potiče zdravu cirkulaciju krvi.

Postoji nekoliko načina da poboljšate pamćenje vježbanjem. Među njima su posebno efikasne aerobne vežbe, kao što su trčanje, vožnja bicikla, plivanje itd. Ove vežbe povećavaju broj otkucaja srca i disanja i povećavaju cirkulaciju krvi u telu. Što je još važnije, aerobna vježba također može stimulirati mozak na oslobađanje neurotransmitera kao što je dopamin, poboljšavajući raspoloženje, podizanje praga anksioznosti i smanjenje depresije i drugih problema.

Osim toga, trening snage također može pomoći u poboljšanju pamćenja. Ova vrsta treninga pomaže u izgradnji metaboličkih nivoa u tijelu i potiče izlučivanje više masnih kiselina. Ovo pomaže u povećanju nivoa lipida u krvi, što pozitivno utiče na funkciju mozga.

Osim toga, vježbe niskog intenziteta kao što je joga također mogu pomoći u jačanju neuronskih veza u mozgu. Ova vrsta vježbe ima blagi utjecaj na mozak i može umiriti i opustiti mozak.

Sve zajedno, uticaj tjelovježbe na ljudsko zdravlje je vrlo važan, posebno na poboljšanje funkcije mozga. Bez obzira koju vrstu vježbe odabrali, sve dok ustrajemo i ustrajemo, dobit ćemo pozitivne rezultate, omogućavajući nam da živimo zdrav, opušten i sretan život! Vidi se da moramo poboljšati pamćenje, a cistanche deserticola može značajno poboljšati pamćenje jer je cistanche deserticola tradicionalni kineski ljekoviti materijal koji ima mnogo jedinstvenih učinaka, od kojih je jedno poboljšanje pamćenja. Djelotvornost Cistanche deserticola dolazi od višestrukih aktivnih sastojaka koje sadrži, uključujući taninsku kiselinu, polisaharide, flavonoidne glikozide, itd. Ovi sastojci mogu promovirati zdravlje mozga na različite načine.

Kliknite znati 10 načina za poboljšanje pamćenja

Ipak, ključno je istražiti ćelijske i molekularne mehanizme pomoću kojih se to događa. Studija je imala za cilj ispitati i procijeniti učinak vježbanja plivanja na promjene mitohondrijalnih proteina u mozgu pacova sa hipoksično-ishemijskom encefalopatijom (HIE). Metode: testovi vertikalnog pola i Morrisovog vodenog lavirinta korišteni su za procjenu motoričkih i kognitivnih funkcija životinja, a Western blot i imunofluorescencija moždanog tkiva korišteni su za procjenu biomarkera mitohondrijalne apoptoze i stabilnosti krista kao odgovor na vježbanje.

Korištene su četiri grupe štakora: (1) lažno sjedilačka grupa (SHAM, NT), (2) grupa za lažno vježbanje (SHAM, T) (3) sjedilačka grupa hipoksično-ishemične encefalopatije (HIE, NT) i (4) hipoksična - grupa za vježbanje ishemijske encefalopatije (HIE, T).

Rezultati: životinje sa HIE su pokazale motoričke i kognitivne deficite, kao i povećanu ekspresiju apoptotičkog proteina. Vježbanje je, s druge strane, poboljšalo motoričke i kognitivne funkcije, a istovremeno suzbilo ekspresiju apoptotičkih proteina.

Zaključci: Stabilizacijom mitohondrijalnih krista i supresijom apoptotske kaskade, fizičke vježbe su pružile neuroprotekciju kod ozljede mozga uzrokovane hipoksičnom ishemijom.

1. Uvod

Hipoksično-ishemijska encefalopatija (HIE) je vrsta ozbiljnog oštećenja centralnog nervnog sistema novorođenčadi uzrokovanog perinatalnom hipoksijom. HIE je primarni uzrok smrti novorođenčadi i kod terminske i nedonoščadi, kao i kod ozbiljnih kroničnih problema, uključujući cerebralnu paralizu, neurosenzorne abnormalnosti i kognitivne deficite [1,2].

HIE pogađa 1 do 8 od 1000 živorođenih u razvijenim zemljama i do 26 od 1000 živorođenih u zemljama u razvoju, što čini do 23% svih smrtnih slučajeva novorođenčadi u svijetu [3,4].

Perinatalne abnormalnosti, kao što je hipoksija, mogu uzrokovati oštećenje mozga, što je obično praćeno neurološkim poremećajima, kao što su cerebralna paraliza ili mentalna retardacija. Procesi koji dovode do oštećenja mozga novorođenčeta ostaju nejasni; međutim, mitohondrije igraju ključnu ulogu, ne samo da su neophodne za metabolizam, već sadrže i nekoliko proteina sa apoptotičkim sposobnostima [5].

Vježbanje smanjuje motorne deficite uzrokovane ozljedom mozga suzbijanjem apoptotske smrti neuronskih stanica u motornom korteksu [6]. Štaviše, stekao je reputaciju među pedijatrijskim fizioterapeutima kao intervencija izbora za djecu sa cerebralnom paralizom [7].

Uz sve više dokaza iz studija na životinjama i ljudima koji podržavaju stav da fizička vježba povećava neuroplastičnost i na taj način smanjuje rizik od nekoliko neurodegenerativnih bolesti [8-10]. Dok se mnoge studije [11–14] slažu da fizička vježba poboljšava funkciju mozga promicanjem neuroplastičnosti i spoznaje, malo njih je pokušalo razjasniti odgovor mitohondrijalnih proteina uključenih u apoptozu na fizičku vježbu.

S obzirom na to da je vježbanje toliko važno za redovno održavanje dobrog zdravlja, bolje razumijevanje molekularnih mehanizama pomoću kojih vježba ima blagotvorne efekte na tijelo je fundamentalno za identifikaciju specifičnijih puteva kojima se može manipulirati za prevenciju ili liječenje bolesti [15].

Mitohondrije igraju važnu ulogu u neonatalnoj neurodegeneraciji nakon hipoksijskog stresa, a njihova disfunkcija je kritična faza u neurodegenerativnoj progresiji, koja je povezana s naknadnom indukcijom puteva ćelijske smrti, što je ključno obilježje hipoksično-ishemijske ozljede [16].

Mitohondrije aktiviraju nekoliko apoptotičkih signalnih puteva i interakcija proteina, uključujući; citokrom c (Cyto. C), faktor koji indukuje apoptozu (AIF), endonukleaza G (Endo G) i drugi aktivator kaspaze (Smac) izveden iz mitohondrija, za izbacivanje pro-apoptotičkih proteina iz intermembrana, što kulminira intrinzičnom apoptozom [17 ,18].

Mitohondrijski put, koji signalizira ćelijsku smrt apoptozom, aktivira se raznim stresorima, uključujući hipoksičnu ishemiju. Permeabilizacija vanjske mitohondrijalne membrane, OMM [također nazvana permeabilizacija vanjske membrane mitohondrija (MOMP)] je primarni događaj u mitohondrijalno posredovanoj apoptozi, omogućavajući različitim mitohondrijalnim proteinima da se presele u citosol i pojačavaju [19 aktivaciju prokapaze].

Nadalje, [20] izvijestili su da vježbanje povećava broj kopija mitohondrijske DNK (mtDNA) u korteksu i hipokampusu, na što direktno utiče HIE. Ova studija je ispitala efekte vježbe na kognitivne i motoričke performanse naglašavajući odgovor mitohondrijskih apoptotičkih proteina nakon hipoksično-ishemijskog inzulta i vježbanja.

Istraživali smo efekte vježbanja plivanja na mitohondrijalnu apoptozu u hipokampusu i cerebralnom korteksu kod HIE-induciranog motoričkog i kognitivnog oštećenja.
2. Rezultati

2.1. Vježbe plivanja pospješuju motoričke i kognitivne performanse

Proveli smo testove vertikalnog stupa i Morrisovog vodenog lavirinta (MWM) kako bismo utvrdili da li vježbanje plivanja poboljšava performanse motora, učenja i prostorne memorije kod HIE štakora.

Prema [21], test vertikalnog pola se koristi za procjenu motoričkih performansi, a rezultati na slici 1A su pokazali da su motoričke performanse HIE štakora bile niže od onih kontrolnih štakora (p < 0.{{ 4}}5). Vježbe plivanja su, s druge strane, poboljšale motoričke performanse pacova, iako ne statistički značajno na (p < 0,05). MWM je zadatak prostornog učenja koji zahtijeva od pacova da lociraju skrivenu platformu u nepropusnom bazenu vode koristeći vizualne znakove.

Sticanje prostornog učenja i kod kontrolnih i kod HIE pacova je uočeno kao smanjena latencija za dostizanje skrivene platforme do 6. dana. Pacovi koji su se bavili plivanjem značajno su nadmašili kontrolne pacove prikazane na slici 1B.

Da bismo procijenili referentnu memoriju, izvršili smo probni test 24 sata nakon završne sesije treninga (6. dan), koji je proveden bez skrivene platforme. Kao što se i očekivalo, pacovi koji vježbaju pokazali su značajno poboljšanje pamćenja, što pokazuje povećan broj puta kada su prešli ciljni kvadrant (Slika 1E). Tokom MWM sesija, štakori za kontrolu i vježbanje su putovali različitim udaljenostima i plivali različitim brzinama (Slika 1C, D).

Ovi nalazi sugeriraju da vježbanje plivanja poboljšava motoričke i kognitivne funkcije. Uzeti zajedno, naši rezultati podržavaju koncept koji vježba poboljšava motoričke funkcije, prostorno učenje i zadržavanje pamćenja.

2.2. Mitohondrijski proteini u citoplazmi hipokampusa

Indikatori mitohondrijske apoptoze u citosolnom dijelu; citokrom c, faktor koji indukuje apoptozu (AIF) i odcijepljena kaspaza-3, kao i Smac/Diablo i OPAL, značajno su porasli u HlE, kao što je demonstrirano Western blot polukvantifikovanjem (Slika 2).

Citokrom c (Slika 2B), odcijepljena kaspaza-3 (Slika 2C), AlF (Slika 2A) i Smac/Diablo (Slika 2D) su svi različito izraženi u HlE sa i bez vježbanja, ali nije bilo statistički značajnog razlika u poređenju sa SHAM, NT. Ipak, cytosolicOPA1 je pokazao statistički značajnu razliku u HlE, NT, Slika 2E.

For more information:1950477648nn@gmail.com