Упражнения укрепляют мозг неожиданным способом: что выяснили ученые

Физическая активность может защищать мозг не только через влияние на нейроны, но и через восстановление сосудов. Исследователи выяснили, что фермент печени, который высвобождается во время упражнений, укрепляет барьер мозга и улучшает память у мышей.

Об этом сообщило издание Earth.com.

Речь идет о ферменте GPLD1, который попадает в кровь после физической нагрузки. В работе команды Калифорнийского университета в Сан-Франциско под руководством Саула Вильеды показано: этот фермент не проникает непосредственно в мозг, но действует на поверхности кровеносных сосудов, окружающих мозг.

Одним из ключевых факторов старения мозга оказалось ухудшение состояния гематоэнцефалического барьера — структуры, которая отделяет кровоток от тканей мозга. У старших мышей этот барьер становится более проницаемым: в сосудах появляются «утечки», через которые мелкие молекулы могут попадать в мозг. Это, в свою очередь, провоцирует стрессовые сигналы в клетках и связано с ухудшением памяти.

Ранее исследования показывали, что с возрастом проницаемость барьера растет и коррелирует с худшими когнитивными показателями. Аналогичные нарушения фиксировали и на ранних стадиях болезни Альцгеймера.

У стареющих мышей на поверхности клеток сосудов накапливается возрастное белковое накопление, которое ослабляет защитный барьер. Фермент GPLD1 избирательно устраняет именно это накопление, почти не влияя на другие поверхностные белки.

Эксперименты показали: когда у молодых мышей искусственно увеличивали количество такого накопления, они начинали хуже выполнять задания на память и вели себя подобно старшим животным. Это позволило проверить, влияет ли устранение этого накопления на функции мозга.

Когда же старым мышам вводили дополнительный GPLD1, фермент с кровотоком достигал сосудов мозга и уменьшал эти возрастные накопления на их поверхности. В результате барьер становился менее проницаемым, уменьшалось воспаление, а животные демонстрировали лучшие результаты в тестах на память. Часть возрастных изменений в клетках сосудов также менялась в сторону более «молодого» состояния.

Исследователи также проверили альтернативный подход — соединение, которое добавляли в пищу и которое уменьшало эти накопления без проникновения в мозг. Эффект оказался подобным: стенки сосудов укреплялись, а когнитивные показатели улучшались.

У мышей, генетически модифицированных для формирования бляшек, характерных для болезни Альцгеймера, повышение уровня фермента GPLD1 способствовало уменьшению этих отложений в гиппокампе — зоне мозга, отвечающей за память. Подобный эффект наблюдали и при блокировании накоплений в сосудах — это также снижало общую нагрузку бляшками в мозге. В то же время анализ образцов мозга пожилых людей с болезнью Альцгеймера показал повышенный уровень таких же сосудистых накоплений.

«Эти выводы указывают на здоровые кровеносные сосуды как один из способов уменьшения нагрузки на нейроны, хотя только клинические испытания могут показать, работает ли эта стратегия у людей», — говорится в статье.

Ученые отмечают, что результаты пока получены на животных, и для подтверждения эффективности у людей нужны клинические испытания. Кроме того, GPLD1 участвует в различных процессах организма, поэтому потенциальные методы лечения должны быть тщательно проверены.

Напомним, ранее ученые выяснили, что промышленная обработка пищи «выключает» внимание и меняет когнитивные способности человека.