Ученые объяснили способность физической активности защищать мозг
Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско выявили механизм, объясняющий, как физическая активность поддерживает когнитивные функции за счет укрепления гематоэнцефалического барьера. Об этом 18 февраля сообщил журнал Medical Xpress.
Согласно публикации, с возрастом сеть кровеносных сосудов, защищающая мозг, становится более проницаемой, что позволяет вредным веществам проникать в ткань мозга. Это вызывает воспаление, связанное со снижением когнитивных способностей и наблюдаемое, в частности, при болезни Альцгеймера.
Ранее команда обнаружила фермент GPLD1, который вырабатывается в печени мышей во время физических нагрузок и оказывает омолаживающее воздействие на мозг. Однако ученые не понимали, как он действует, поскольку сам фермент не проникает в мозг.
В новом исследовании установлено, что GPLD1 действует через другой белок — TNAP. С возрастом клетки, формирующие гематоэнцефалический барьер, накапливают TNAP, что делает его более проницаемым. Во время физических нагрузок печень вырабатывает GPLD1, который поступает к сосудам вокруг мозга и удаляет TNAP с поверхности клеток.
«Это открытие показывает, насколько важен человеческий организм для понимания того, как мозг деградирует с возрастом», — заявил ведущий автор статьи, доктор философии, заместитель директора Института исследований старения Бакара при Калифорнийском университете в Сан-Франциско Саул Вилледа.
Исследователи сосредоточились на основной функции GPLD1 — удалении определенных белков с поверхности клеток. Они выявили, что клетки гематоэнцефалического барьера содержат несколько потенциальных мишеней фермента, однако в лабораторных условиях GPLD1 расщеплял только TNAP.
У молодых мышей с искусственно повышенным уровнем TNAP в барьере наблюдалось ухудшение когнитивных функций, аналогичное возрастным изменениям. В то же время снижение уровня TNAP у двухлетних мышей, что соответствует примерно 70 годам у человека, приводило к уменьшению проницаемости барьера, снижению воспаления и улучшению результатов тестов на память.
По словам соавтора исследования и сотрудника лаборатории Вилледы Грегора Биери, специалистам удалось задействовать этот механизм на позднем этапе жизни мышей и он всё равно оказался эффективным. По мнению авторов, разработка препаратов, способных снижать уровень TNAP, может стать новым подходом к восстановлению гематоэнцефалического барьера даже после его возрастного повреждения.
«Мы обнаруживаем биологические процессы, которые в значительной степени игнорировались в исследованиях болезни Альцгеймера. Это может открыть новые терапевтические возможности, выходящие за рамки традиционных стратегий, которые почти исключительно сосредоточены на головном мозге», — заключил Вилледа.
Журнал Nature сообщил о связи употребления кофеина с замедлением старения мозга. Согласно исследованию, умеренное потребление кофе и чая может снижать риск деменции и замедлять снижение когнитивных функций.
Все важные новости — в канале «Известия» в мессенджере МАХ
