Един единствен протеин дава същите преимущества на мозъка, които дават и физическите упражнения

Един от малко изучените протеини в кръвта се оказал главната причина, определящ ползата от физическите упражнения за мозъка. Учените са установили, че той може да бъде вкаран в организма чрез преливане на кръв и организмът да бъде накаран да синтезира необходимото вещество при отсъствие на физическо натоварване. Може би в бъдеще „ползата от физически натоварвания за мозъка“ ще се продава на таблетки? Резултатите от това интригуващо изследване на учените от Калифорнийския университет в Сан Франциско (UCSF) са публикувани в научното списание Science.

Интересно е, че това изследване се базира на друго изследване, за което писахме по-рано, в което кръвта на млади мишки се е преливала на възрастни и по този начин се е постигал явен подмладяващ ефект. Но ако в тези експерименти причината за подмладяването е бил физиологичен разтвор, който е намалявал вискозитета на кръвта, то при новото изследване виновник за ефектите, свързани с подмладяването на мозъка, е бил протеин и то само един.

На първия етап учените са изучавали две групи възрастни мишки. В клетката на едната група изследователите поставили въртящо се колело, с помощта на което животните можели да се „упражняват“. Другата група не разполагала с такъв „тренажор“.

След шест седмици двете групи били изследвани. При тези, които са имали физически натоварвания се наблюдавало увеличение на новите неврони в хипокампа и подобряване на паметта. В другата група, които нямали възможност да бягат във въртящо се колело, била открита старческа атрофия на мускулите и представителите на тази група срещали затруднения при решаването на елементарни когнитивни задачи.

След това учените решили да проверят дали при преливането на кръв от „трениращите“ мишки ще даде същите преимущества на тези, които водили „заседнал начин на живот“?

След осем манипулации учените с учудване открили, че невропротективния ефект от физическата активност се е предал на малко подвижните екземпляри.

Например, когато пускали мишките във воден лабиринт, където те трябвало да открият платформа, за да излязат, възрастните „седящи“ мишки демонстрирали лошо запомняне на местоположението на платформата. След получаването на плазма от физически активни екземпляри, те започнали да изпълняват тези тестове за памет значително по-добре.

При това, в контролна група, където се преливала кръв от едни „седящи“ мишки на други „седящи“мишки, никакви положителни ефекти не се наблюдавали.

За да си изяснят, от какво се определя този ефект, изследователите внимателно изучили кръвта на „трениращите“ мишки. Бил съставен списък от 30 кандидат-вещества. Както се оказало по-късно, 29 от тях били достатъчно добре изучени. Но за един от тези протеини имало много малко данни.

Изследователите решили, че ако при добре изучените вещества е имало положителен ефект, то учените, които са ги изследвали преди тях, по всяка вероятност биха открили това полезно свойство. По тази причина те концентрирали своите усилия към този малко изучен протеин.

„Честно казано, аз не очаквах, че ще открием една единствена молекула, която може да обясни големите преимущества на физическите натоварвания за мозъка – обяснява водещия автор на изследването Сол Виледа – На мен ми се струваше по-вероятно, че физическите упражнения ще предизвикват много малки, тънки ефекти, които в своята съвкупност ще носят голяма полза. Когато видях тези данни, аз бях напълно потресен“.

Чудодейният протеин се синтезира в черния дроб и се нарича Gpld1. Когато екипът открил, че неговото количество се увеличава в кръвта на мишките след бягане в колелото и че нивото на Gpld1 е тясно свързано с подобряването на когнитивните функции, те решили да проверят дали ефекта на физическите натоварвания ще се прояви без самото колело.

Учените генетично модифицирали черния дроб на мишките, вкарвайки геномен вектор, увеличаващ синтезирането на Gpld1. Така черният дроб е започнал да изработва нужния протеин и без физическа активност.

Само след три седмици увеличено производство на Gpld1, мозъкът на модифицираните „седящи“ мишки започнал да прилича на мозъка на мишките, получили кръв от „тренирани“ гризачи. Учените открили голямо нарастване на количеството нови неврони в хипокампа. Тези животни показвали много добри резултати в тестовете за обучение и памет.

В последващите етапи на изследването се установило, че при хората Gpld1 играе същата роля. Анализът на данни, събрани в рамките на изследване, проведено от Центъра по памет и остаряване към UCSF (UCSF Memory and Aging Center), показал, че съдържанието на протеина Gpld1 е също по-високо в кръвта на здрави и активни възрастни хора в сравнение с по-малко активните. Засега обаче е все още неясно каква именно роля играе протеинът Gpld1 при обмяната на веществата и какво е неговото въздействие върху мозъка. Съдейки по всичко, той не може да преодолее хематоенцефаличната бариера, тоест не попада пряко в кръвта, захранваща мозъка. Затова всеки неврологичен ефект, който Gpld1 оказва върху мозъка, трябва да се дължи на активацията на някои други, все още неоткрити механизми.

Следващите изследвания на екипа от UCSF ще са насочени към изучаването и търсенето на възможности за терапевтично въздействие на тези механизми с помощта на лекарствени препарати. Учените са уверени, че ще успеят да създадат таблетка, която ще позволи на всеки желаещ да получи необходимия ефект за подобряване на когнитивните възможности на мозъка без да се налага „да се влиза в тренажора“.

Едва ли си струва да се води заседнал начин на живот, очаквайки чудодейните таблетки. Други изследвания показват, че физическите упражнения и ограничаването на калоричността на храната забавят стареенето на мозъка, а освен това физическата активност намалява риска от седем вида рак. За подмладяване на мозъка освен това може да се възползвате от чудодейните възможности на сока от нар.