Митохондриальные белки раскрывают механизм, с помощью которого физические упражнения улучшают память, обучение и двигательную активность при гипоксически-ишемической энцефалопатии. Модель крысы. Часть 1.

Абстрактный:

Введение: Было показано, что физические упражнения улучшают когнитивные и двигательные функции, способствуют нейрогенезу и демонстрируют терапевтические преимущества при нейродегенеративных расстройствах.

Физическая польза от физических упражнений выходит за рамки простого поддержания здоровья вашего тела. Это также помогает улучшить работу мозга, особенно память. Исследования показывают, что регулярные физические упражнения укрепляют нейронные связи в мозге и способствуют здоровому кровообращению.

Есть несколько способов улучшить память с помощью упражнений. Среди них особенно эффективны аэробные упражнения, такие как бег, езда на велосипеде, плавание и т. д. Эти упражнения увеличивают частоту сердечных сокращений и дыхания, а также усиливают кровообращение в организме. Что еще более важно, аэробные упражнения также могут стимулировать мозг к высвобождению нейротрансмиттеров, таких как дофамин, улучшая настроение, повышая порог тревоги, а также уменьшая депрессию и другие проблемы.

Кроме того, силовые тренировки также могут помочь улучшить память. Этот тип тренировок помогает повысить уровень метаболизма в организме и способствует выведению большего количества жирных кислот. Это способствует повышению уровня липидов в крови, что положительно влияет на работу мозга.

Кроме того, упражнения низкой интенсивности, такие как йога, также могут помочь укрепить нейронные связи в мозге. Этот вид упражнений оказывает мягкое воздействие на мозг и может его успокоить и расслабить.

В совокупности влияние физических упражнений на здоровье человека очень важно, особенно на улучшение функций мозга. Независимо от того, какой вид упражнений мы выберем, если мы будем упорны и настойчивы, мы получим положительные результаты, которые позволят нам жить здоровой, расслабленной и счастливой жизнью! Видно, что нам необходимо улучшить память, а цистанхе пустынный может значительно улучшить память, потому что цистанхе пустынный — это традиционное китайское лекарственное средство, обладающее множеством уникальных эффектов, одним из которых является улучшение памяти. Эффективность Cistanche Deserticola обусловлена ​​множеством содержащихся в нем активных ингредиентов, включая дубильную кислоту, полисахариды, флавоноидные гликозиды и т. д. Эти ингредиенты могут способствовать здоровью мозга различными путями.

Нажмите «Узнай 10 способов улучшить память»

Тем не менее, крайне важно изучить клеточные и молекулярные механизмы, с помощью которых это происходит. Целью исследования было изучить и оценить влияние упражнений по плаванию на изменения митохондриальных белков в мозге крыс с гипоксически-ишемической энцефалопатией (ГИЭ). Методы: для оценки двигательных и когнитивных функций животных использовали тесты с вертикальным шестом и водным лабиринтом Морриса, вестерн-блоттинг и иммунофлуоресценцию ткани головного мозга для оценки биомаркеров митохондриального апоптоза и стабильности крист в ответ на физическую тренировку.

Использовали четыре группы крыс: (1) группа с имитацией сидячего образа жизни (SHAM, NT), (2) группа с имитацией упражнений (SHAM, T) (3) группа с гипоксически-ишемической энцефалопатией (HIE, NT) и (4) с гипоксической энцефалопатией. -группа физической подготовки при ишемической энцефалопатии (HIE, T).

Результаты: у животных с ГИЭ наблюдались двигательные и когнитивные нарушения, а также повышенная экспрессия апоптотического белка. С другой стороны, физические упражнения улучшают двигательные и когнитивные функции, одновременно подавляя экспрессию апоптотических белков.

Выводы: стабилизируя митохондриальные кристы и подавляя апоптотический каскад, физические упражнения обеспечивают нейропротекцию при повреждении головного мозга, вызванном гипоксической ишемией.

1. Введение

Гипоксически-ишемическая энцефалопатия (ГИЭ) — разновидность тяжелого поражения ЦНС у новорожденных, обусловленного перинатальной гипоксией. ГИЭ является основной причиной младенческой смертности как у доношенных, так и у недоношенных новорожденных, а также серьезных хронических проблем, включая церебральный паралич, нейросенсорные нарушения и когнитивные нарушения [1,2].

ГИЭ поражает от 1 до 8 из 1000 живорождений в развитых странах и до 26 из 1000 живорождений в развивающихся странах, что составляет до 23% всех случаев младенческой смертности во всем мире [3,4].

Перинатальные аномалии, такие как гипоксия, могут вызвать повреждение головного мозга, за которым обычно следуют неврологические расстройства, такие как церебральный паралич или умственная отсталость. Процессы, вызывающие повреждение головного мозга новорожденного, остаются неясными; однако митохондрии играют решающую роль: они не только необходимы для метаболизма, но также содержат несколько белков с апоптотическими способностями [5].

Физические упражнения уменьшают двигательный дефицит, вызванный травмой головного мозга, подавляя апоптотическую гибель нейронов в моторной коре [6]. Более того, среди педиатрических физиотерапевтов он завоевал репутацию метода выбора для детей с церебральным параличом [7].

По мере накопления данных исследований на животных и людях, подтверждающих мнение о том, что физические упражнения повышают нейропластичность и, таким образом, снижают риск некоторых нейродегенеративных заболеваний [8–10]. Хотя многие исследования [11–14] сходятся во мнении, что физические упражнения улучшают функцию мозга, способствуя нейропластичности и когнитивным способностям, лишь немногие пытались выяснить реакцию митохондриальных белков, участвующих в апоптозе, на физические упражнения.

Поскольку физические упражнения так важны для регулярного поддержания хорошего здоровья, лучшее понимание молекулярных механизмов, с помощью которых упражнения оказывают благотворное воздействие на организм, имеет основополагающее значение для определения более конкретных путей, которыми можно манипулировать для предотвращения или лечения заболеваний [15].

Митохондрии играют важную роль в неонатальной нейродегенерации после гипоксического стресса, а их дисфункция является критической стадией нейродегенеративного прогрессирования, которая связана с последующей индукцией путей гибели клеток, что является ключевым признаком гипоксически-ишемического повреждения [16].

Митохондрии активируют несколько апоптотических сигнальных путей и белковых взаимодействий, в том числе; цитохром c (Cyto. C), фактор, индуцирующий апоптоз (AIF), эндонуклеаза G (Endo G) и второй митохондриальный активатор каспазы (Smac) для высвобождения проапоптотических белков из межмембран, что приводит к внутреннему апоптозу [17] ,18].

Митохондриальный путь, который сигнализирует о гибели клеток путем апоптоза, активируется различными стрессорами, включая гипоксическую ишемию. Пермеабилизация внешней митохондриальной мембраны, OMM [также называемая пермеабилизацией внешней митохондриальной мембраны (MOMP)] является основным событием митохондриально-опосредованного апоптоза, позволяющим различным митохондриальным белкам перемещаться в цитозоль и усиливая активацию прокаспазы [19].

Кроме того, [20] сообщили, что физические упражнения увеличивают количество копий митохондриальной ДНК (мтДНК) в коре головного мозга и гиппокампе, на которые напрямую влияет HIE. В этом исследовании изучалось влияние физических упражнений на когнитивные и двигательные функции, подчеркивая реакцию митохондриальных апоптотических белков. после гипоксически-ишемического инсульта и физической нагрузки.

Мы исследовали влияние занятий плаванием на апоптоз митохондрий в гиппокампе и коре головного мозга при двигательных и когнитивных нарушениях, вызванных ГИЭ.
2. Результаты

2.1. Упражнения по плаванию улучшают двигательные и когнитивные способности

Мы провели тесты с вертикальным шестом и водным лабиринтом Морриса (MWM), чтобы определить, улучшают ли упражнения по плаванию моторику, обучаемость и пространственную память у крыс HIE.

Согласно [21], тест с вертикальным шестом используется для оценки двигательной активности, и результаты, представленные на рисунке 1А, показали, что двигательная активность у крыс HIE была ниже, чем у контрольных крыс (p < 0).{{ 4}}5). Упражнения по плаванию, с другой стороны, улучшили двигательные способности крыс, хотя и не статистически значимо (p <0,05). MWM — это задача пространственного обучения, которая требует от крыс найти скрытую платформу в непрозрачном бассейне с водой, используя визуальные подсказки.

Приобретение пространственного обучения как у контрольных крыс, так и у крыс HIE наблюдалось по уменьшению задержки достижения скрытой платформы к 6-му дню. Крысы, которые выполняли упражнения по плаванию, значительно превосходили контрольных крыс, как показано на рисунке 1B.

Чтобы оценить эталонную память, мы провели пробный тест через 24 часа после заключительной тренировки (день 6), которая проводилась без скрытой платформы. Как и ожидалось, тренированные крысы продемонстрировали значительное улучшение памяти, о чем свидетельствует увеличение количества раз, когда они пересекали целевой квадрант (рис. 1E). Во время сеансов MWM крысы контрольной группы и крысы, тренированные с физическими упражнениями, преодолевали различные расстояния и плавали с различной скоростью (рис. 1C, D).

Эти данные свидетельствуют о том, что занятия плаванием улучшают двигательные и когнитивные функции. В совокупности наши результаты подтверждают концепцию, согласно которой физические упражнения улучшают двигательные функции, пространственное обучение и сохранение памяти.

2.2. Митохондриальные белки в цитоплазме гиппокампа

Показатели митохондриального апоптоза в цитозольной части; Цитохром c, фактор, индуцирующий апоптоз (AIF) и расщепленная каспаза -3, а также Smac/Diablo и OPAl, значительно увеличились в HlE, как было продемонстрировано полуколичественной оценкой вестерн-блоттинга (рис. 2).

Цитохром c (рисунок 2B), расщепленная каспаза -3 (рисунок 2C), AlF (рисунок 2A) и Smac/Diablo (рисунок 2D) экспрессировались по-разному в HlE с физической нагрузкой и без нее, но статистически значимых результатов не наблюдалось. разница по сравнению с SHAM, NT. Тем не менее, цитозольныйOPA1 показал статистически значимую разницу в HlE, NT, рисунок 2E.

For more information:1950477648nn@gmail.com