Исследования Jorge Ruas (Хорхе Руас) и Maria Lindskog (Мария Линдског) показали, как физические упражнения защищают мозг от депрессии у мышей.
Физические упражнения благотворно влияют на здоровье человека, в том числе защищают от стресс-индуцированной депрессии.
Депрессия является распространенным психическим заболеванием в мире, ею страдают более 350 миллионов человек. В новом исследовании на мышах исследователи Каролинского института в Швеции показывают, что физические упражнения вызывают изменения в скелетных мышцах, которые очищают кровь от вещества, которое накапливается во время стресса и является вредным для мозга. Это исследование опубликовано в журнале Cell.
«С нейробиологической точки, мы еще не знаем, что является депрессией. Наше исследование представляет собой еще один фрагмент головоломки, так как мы объясняет защитные биохимические изменения, вызванные физической нагрузкой», – утверждает Lindskog, научный сотрудник кафедры неврологии Каролинского института.
Известно, что белок PGC-1a1 увеличивается в скелетных мышцах при физической нагрузке. В этом исследовании ученые использовали генетически модифицированную мышь с высоким уровнем PGC-1A1 в скелетных мышцах. Данные мыши и контрольная группа нормальных мышей подвергались воздействию стрессовых условий, таких как громкие звуки, мигалки, им изменили биологический ритм с нерегулярными интервалами. После пяти недель мягкого стресса у обычных мышей развилось депрессивное поведение, в то время как у генетически модифицированных мышей (с хорошо подготовленными мышцами) не было симптомов депрессии.
«Наша первоначальная гипотеза исследования состояла в том, что мышцы будут производить вещество с благотворным влиянием на мозг. У нас вышло наоборот. Хорошо подготовленные мышцы производили фермент, который очищает организм от вредных веществ. Так что в этом контексте функция мышцы напоминает почки или печень», – считает Jorge Ruas.
Исследователи обнаружили, что у мышей с более высоким уровнем PGC-1A1 в мышцах имеется более высокий уровень ферментов, называемых KAT. КАТ преобразовывает вещество, образующееся при стрессе (кинуренин) в кинуреновую кислоту, которая не в состоянии переходить из крови в мозг. Точная функция кинуренина не известна, но высокий его уровень бывает у пациентов с психическими расстройствами. В этом исследовании ученые показали, что кинуренин у нормальных мышей отображает депрессивное состояние, в то время как мышей с повышенным уровнем PGC-1A1 в мышцах он не затронул. На самом деле, у этих животных не обнаруживают повышенный уровень кинуренина в крови, так как KAT ферменты в их мышцах преобразовали его в кинуреновую кислоту.
«Вполне возможно, что эта работа открывает новый фармакологический принцип в лечении депрессии, где можно было бы повлиять на функции скелетных мышц вместо ориентации на мозг. У скелетных мышц есть эффект детоксикации, который при активации может защитить мозг от стресса и связанных с ним психических заболеваний», – утверждает Jorge Ruas.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Agudelo, Leandro Z.; Femenía, Teresa; Orhan, Funda; Porsmyr-Palmertz, Margareta; Goiny, Michel et al. Skeletal Muscle PGC-1α1 Modulates Kynurenine Metabolism and Mediates Resilience to Stress-Induced Depression // Cell – vol. 159 (1) – p. 33-45
