Lichaamsbeweging heeft veel gunstige effecten op de menselijke gezondheid, waaronder de bescherming tegen door stress veroorzaakte depressies. Tot nu toe waren de mechanismen die dit beschermende effect veroorzaken echter onbekend. In een nieuwe studie bij muizen tonen onderzoekers van het Karolinska Institutet in Zweden aan dat lichaamsbeweging veranderingen in de skeletspieren teweegbrengt die het bloed kunnen zuiveren van een stof die zich tijdens stress ophoopt en schadelijk is voor de hersenen. De studie wordt gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Cel.
Het was bekend dat het eiwit PGC-1α1 (uitgesproken als PGC-1alpha1) toeneemt in de skeletspieren bij inspanning en de gunstige spierconditionering bemiddelt in verband met fysieke activiteit. In deze studie gebruikten onderzoekers een genetisch gemodificeerde muis met hoge niveaus van PGC-1α1 in skeletspieren die veel kenmerken van goed getrainde spieren vertoont (zelfs zonder te oefenen).
Deze muizen, en normale controlemuizen, werden blootgesteld aan een stressvolle omgeving, zoals harde geluiden, flitsende lichten en een omgekeerd circadiaans ritme met onregelmatige tussenpozen. Na vijf weken milde stress hadden normale muizen depressief gedrag ontwikkeld, terwijl de genetisch gemodificeerde muizen (met goed getrainde spierkenmerken) geen depressieve symptomen vertoonden.
“Onze eerste onderzoekshypothese was dat getrainde spieren een stof zouden produceren gunstige effecten op de hersenen. We vonden juist het tegenovergestelde: goed getrainde spieren produceren een enzym dat het lichaam zuivert van schadelijke stoffen. Dus in deze context doet de spierfunctie denken aan die van de nier of de lever”, zegt Jorge Ruas, hoofdonderzoeker bij de afdeling Fysiologie en Farmacologie, Karolinska Institutet.
De onderzoekers ontdekten dat muizen met hogere niveaus van PGC-1α1 in spieren ook hogere niveaus van enzymen hadden, KAT genaamd. KAT's zetten een stof gevormd tijdens stress (kynurenine) om in kynureninezuur, een stof die niet van het bloed naar de hersenen kan gaan. De exacte functie van kynurenine is niet bekend, maar hoge niveaus van kynurenine kunnen worden gemeten bij patiënten met een psychische aandoening. In deze studie toonden de onderzoekers aan dat wanneer normale muizen kynurenine kregen, ze depressief gedrag vertoonden, terwijl muizen met verhoogde niveaus van PGC-1α1 in spieren niet werden beïnvloed. In feite vertonen deze dieren nooit verhoogde kynureninespiegels in hun bloed, omdat de KAT-enzymen in hun goedgetrainde spieren het snel omzetten in kynureninezuur, wat resulteert in een beschermend mechanisme.
“Het is mogelijk dat dit werk een nieuw farmacologisch principe opent in de behandeling van depressie, waarbij pogingen kunnen worden gedaan om skeletspier functioneren in plaats van rechtstreeks op de hersenen te zijn gericht. Skeletspier lijkt een ontgiftend effect te hebben dat, wanneer geactiveerd, de hersenen kan beschermen tegen beledigingen en gerelateerde psychische aandoeningen”, zegt Jorge Ruas.
Depressie is wereldwijd een veelvoorkomende psychiatrische stoornis. De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) schat dat meer dan 350 miljoen mensen getroffen zijn.
Meer informatie: 'Skeletspier PGC-1α1 moduleert het kynureninemetabolisme en bemiddelt veerkracht bij door stress veroorzaakte depressie', Leandro Z. Agudelo, Teresa Femenía, Funda Orhan, Margareta Porsmyr-Palmertz, Michel Goiny, Vicente Martinez-Redondo, Jorge C. Correia, Manizheh Izadi , Maria Bhat, Ina Schuppe-Koistinen, Amanda Pettersson, Duarte MS Ferreira, Anna Krook, Romain Barres, Juleen R. Zierath, Sophie Erhardt, Maria Lindskog en Jorge L. Ruas, Cel, online 25 september 2014.
Referentie van het tijdschrift: Cel 
Geleverd door Karolinska Institutet
;
