Ćwiczenia fizyczne mają wiele korzystnych skutków dla zdrowia ludzkiego, w tym ochronę przed depresją wywołaną stresem. Jednak do tej pory mechanizmy, które pośredniczą w tym działaniu ochronnym, były nieznane. W nowym badaniu na myszach naukowcy z Karolinska Institutet w Szwecji pokazują, że trening fizyczny wywołuje zmiany w mięśniach szkieletowych, które mogą usuwać krew substancji, która gromadzi się podczas stresu i jest szkodliwa dla mózgu. Badanie jest publikowane w prestiżowym czasopiśmie Komórka.
Wiadomo było, że białko PGC-1α1 (wymawiane PGC-1alpha1) wzrasta w mięśniach szkieletowych podczas wysiłku fizycznego i pośredniczy w korzystnym kondycjonowaniu mięśni w związku z aktywnością fizyczną. W tym badaniu naukowcy wykorzystali genetycznie zmodyfikowaną mysz z wysokimi poziomami PGC-1α1 w mięśniach szkieletowych, która wykazuje wiele cech dobrze wytrenowanych mięśni (nawet bez ćwiczeń).
Te Myszyi normalne myszy kontrolne były narażone na stresujące środowisko, takie jak głośne dźwięki, migające światła i odwrócony rytm dobowy w nieregularnych odstępach czasu. Po pięciu tygodniach łagodnego stresu, normalne myszy rozwinęły zachowanie depresyjne, podczas gdy genetycznie zmodyfikowane myszy (z dobrze wyszkolonymi cechami mięśni) nie miały objawów depresyjnych.
„Nasza wstępna hipoteza badawcza była taka, że wytrenowany mięsień będzie produkował substancję korzystne efekty na mózgu. W rzeczywistości okazało się, że jest odwrotnie: dobrze wytrenowane mięśnie wytwarzają enzym, który oczyszcza organizm ze szkodliwych substancji. W tym kontekście funkcja mięśnia przypomina pracę nerek lub wątroby ”- mówi Jorge Ruas, główny badacz z Wydziału Fizjologii i Farmakologii Karolinska Institutet.
Naukowcy odkryli, że myszy z wyższymi poziomami PGC-1α1 w mięśniach również miały wyższe poziomy enzymów zwanych KAT. KAT przekształcają substancję powstałą podczas stresu (kinurenina) w kwas kinureninowy, substancję, która nie jest w stanie przejść z krwi do mózgu. Dokładna funkcja kinureniny nie jest znana, ale wysoki poziom kinureniny można zmierzyć u pacjentów z chorobą psychiczną. W tym badaniu naukowcy wykazali, że gdy normalne myszy otrzymywały kinureninę, wykazywały zachowanie depresyjne, podczas gdy myszy o podwyższonym poziomie PGC-1α1 w mięśniach nie były naruszone. W rzeczywistości zwierzęta te nigdy nie wykazują podwyższonego poziomu kinureniny we krwi, ponieważ enzymy KAT w dobrze wyszkolonych mięśniach szybko przekształcają je w kwas kinureninowy, co powoduje powstanie mechanizmu ochronnego.
„Jest możliwe, że ta praca otwiera nową farmakologiczną zasadę w leczeniu depresji, na którą można by próbować wywierać wpływ mięśnie szkieletowe funkcjonować zamiast kierować bezpośrednio do mózgu. Wydaje się, że mięśnie szkieletowe mają działanie odtruwające, które po aktywacji może chronić mózg przed urazami i powiązanymi chorobami psychicznymi ”- mówi Jorge Ruas.
Depresja jest powszechnym zaburzeniem psychicznym na całym świecie. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) szacuje, że dotyczy to ponad 350 milionów ludzi.
Więcej informacji: „Mięśnie szkieletowe PGC-1α1 modulują metabolizm kinureniny i wpływają na odporność na depresję wywołaną stresem”, 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 i Jorge L. Ruas, Komórka, online 25 Wrzesień 2014.
Numer referencyjny czasopisma: Komórka 
Zapewniamy wsparcie Karolinska Institutet
;
