Jak ćwiczenia fizyczne wpływają na kondycje naszego mózgu? Czy są w stanie zapobiegać depresji?

Wysiłek fizyczny przynosi wiele korzyści dla zdrowia, w tym ochronę przed depresją spowodowaną stresem. Jednak do tej pory mechanizmy, które odpowiadają za ten ten efekt ochronny były nieznane. Badania na myszach pokazały, że trening fizyczny powoduje zmiany w mięśniach szkieletowych, które mogą wypłukiwać z krwi substancje, jakie odkładają się pod wpływem stresu i są szkodliwe dla mózgu.

"W kategoriach neurobiologicznych nadal nie wiemy, czym jest depresja. Nasze badanie jest kolejnym elementem układanki, ponieważ wyjaśnia przyczyny zmian biochemicznych, jakie zachodzą pod wpływem ćwiczeń fizycznych i chronią organizm przed szkodliwymi skutkami stresu" - wyjaśnia Mia Lindskog z Zakładu Neurobiologii w Instytucie Karolinska.

Wiadomo było, że w czasie ćwiczeń fizycznych w mięśniach szkieletowych wzrasta poziom białka PGC-1a1. W swoim badaniu naukowcy posłużyli się genetycznie zmodyfikowanymi myszami z wysokim poziomem białka PGC-1A1 w mięśniach szkieletowych. Te myszy (oraz "zwykłe" myszy z grupy kontrolnej) wystawiono na działanie stresujących bodźców (hałas, migające światła, odwrócenie rytmu dobowego, itp.). Po pięciu tygodniach doświadczania łagodnego stresu u myszy zaobserwowano lekkie objawy depresyjne. W tym czasie podobne objawy nie wystąpiły u myszy zmodyfikowanych genetycznie.

"Na początku badań przyjęliśmy założenie, że wytrenowany mięsień produkuje substancję, która wpływa korzystnie na działanie mózgu. W rzeczywistości okazało się, że jest na odwrót: dobrze wyćwiczony mięsień produkuje enzymy, które wypłukują z ciała szkodliwe substancje. Dlatego w tym kontekście działanie mięśnia można wręcz porównać do funkcjonowania nerek czy wątroby" - mówi Jorge Ruas autor badania z Katedry Fizjologii i Farmakologii Instytutu Karolinska.

Naukowcy odkryli, że myszy z wyższym poziomem białka PGC-1A1 w mięśniach miały również wyższy poziom enzymów zwanych KAT. KAT przetwarzał substancje wytwarzane pod wpływem stresu w kwas kynureninowego, który nie dostaje się z krwi do mózgu. Dokładne działanie kynureniny nie jest znane, ale jej wysoki poziom występuje u pacjentów z zaburzeniami psychicznymi. W swoim badaniu autorzy wykazali, że zdrowe myszy po podaniu kynureniny zaczynały wykazywać objawy depresyjne. Z kolei myszy, u których występowała większa ilość białka PGC-1a1, nie reagowały na działanie tej substancji.

"Nasza praca może otworzyć nowe drogi w leczeniu depresji, związane z działaniem mięśni szkieletowych, a nie bezpośrednią pracą mózgu. Mięśnie szkieletowe mogą mieć wpływ na "detoksykację" organizmu, która chroni mózg przez rozwojem chorób i zaburzeń psychicznych" - podsumowują autorzy.

Depresja jest jednym z najpowszechniejszych zaburzeń psychiatrycznych. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) szacuje, że na świecie dotkniętych nią jest ponad 350 milionów osób.

Źródło: Karolinska Institutet