Полезных эффектов физических упражнений при деменции можно достичь приемом препаратов
Улучшение когнитивных функций у мышей с болезнью Альцгеймера под влиянием упражнений можно имитировать химически. Достигается усиление нейрогенеза, введением нейротрофического фактора мозга.
Согласно данным доклада в «Science» от 6 сентября 2018 года, у мышей, моделирующих тяжелую форму болезни Альцгеймера, как правило, наблюдается улучшение памяти после вызванного физическими упражнениями пролиферции нейронов. Подобные улучшения также возможно достичь и обходным путем, стимулируя у животных нейрогенез и применяя нейротрофический фактор мозга (также нейротропный фактор мозга; англ. brain-derived neurotrophic factor, BDNF).
«Эта статья была очень интересной… Это доказательство принципа, в модели на животных, принципа, утверждающего, что бутыли с лекарственными растворами могут заменить физическую нагрузку», - говорит исследователь болезни Альцгеймера Тара Спирс-Джонс из Эдинбургского университета, которая написала комментарий к этой статье, в исследовании она не участвовала. «Тем не менее, мы очень далеки от переноса результатов этого исследования от мышей к людям», - добавляет она.
Болезнь Альцгеймера является наиболее распространенной формой возрастной деменции, только в США она поражает приблизительно 5,5 миллионов человек. Характерными патологическими признаками болезни являются отложение β-амилоидных бляшек, развитие нейрофибриллярных клубков, гибель нейронов и воспаление головного мозга. Но как именно эти события приводят к когнитивным нарушениям - неясно, и методы лечения, направленные на очищение от амилоида, до сих пор не смогли остановить прогрессирование болезни, говорит Спайс-Джонс.
В последнее время данные, полученные от мышей и посмертных исследований образцов человеческого мозга, показали, что измененный нейрогенез также может играть существенную роль в развитии болезни Альцгеймера. Кроме того, упражнение, которое способствует нейрогенезу, противодействует прогрессированию Альцгеймера у мышей. У людей упражнения и здоровый образ жизни уменьшают риск развития болезни.
Производство новых клеток в головном мозге происходит главным образом в гиппокампе – области мозга, участвующей в формировании памяти, и особенно сильно поражающейся у пациентов с болезнью Альцгеймера, - говорит невролог Рудольф Танзи из Гарвардской медицинской школы и Центральной больницы штата Массачусетс, который руководил исследованиями. «Но мы не знали, как нейрогенез - его отсутствие или его индукция влияют на патологию и симптомы Альцгеймера». Чтобы узнать это, команда Танзи обратилась к мышиной модели болезни. Команда сначала выключила способность молодых животных генерировать новые нейроны и обнаружила, что у этих мышей развилась гораздо более тяжелая форма деменции. Затем они задались вопросом: «А что если мы индуцируем нейрогенез, сможем ли мы улучшить состояние мышей?». Используя фармакологические и генетические подходы, команда увеличила производство новых нейронов в мозге животных. Но, к их удивлению, «это никак не повлияло на симптомы», - говорит Танзи. После серии экспериментов исследователи обнаружили, что новые нейроны не выживают в долгосрочной перспективе. Как отмечает Танзи, новые нейроны, вырабатываемые в мозге, пораженном болезнью Альцгеймера, похожи на «младенцев, рождающихся на поле битвы». Они не выживают, и они не могут вам помочь.
Однако если команда стимулировала нейрогенез посредством выполнения мышами физических упражнений, новые клетки выживали и дифференцировались. Более того, когнитивные способности у таких животных улучшались. Итак, чем отличалось производство нейронов в результате физических упражнений и экспериментально вызванное производство нейронов? Команда обнаружила, что в дополнение к увеличению нейрогенеза упражнения приводят к увеличению уровней BDNF - фактора, который способствует как выживанию, так и дифференциации клеток мозга. Когда команда генетически или фармакологически увеличивала уровни BDNF в дополнение к усилению нейрогенеза у лабораторных животных, «вуаля», говорит Танзи, «мы смогли имитировать эффекты физических упражнений».
«Эта работа еще раз подчеркивает важность физических упражнений в поддержании здоровья мозга и в борьбе с дегенерацией мозга», - говорит невролог Самуэль Ганди из Медицинской школы Икана на горе Синай в Нью-Йорке. «Кроме того, исследование отрыло для науки молекулы, которые можно использовать для оптимизации физических упражнений, а также, чтобы полностью заменить упражнения - для использования пациентами, которые являются инвалидами или слишком слабы для нагрузок».
