Regularny wysiłek fizyczny to jedna z najlepszych aktywności, które mogą poprawić nasz ogólny stan zdrowia. Korzystny wpływ takiego wysiłku obejmuje nie tylko to, że jesteśmy bardziej sprawni i mamy wysportowaną sylwetkę. Ćwiczenia fizyczne poprawiają także funkcjonowanie naszego mózgu. Podejmując regularne ćwiczenia, możemy opóźnić pewne zmiany zachodzące w mózgu w wyniku procesu starzenia się. Wiele prac naukowych potwierdziło, że treningi działają korzystnie na funkcje poznawcze u osób obarczonych ryzykiem choroby Alzheimera. Problem pojawia się wtedy, gdy starsze osoby zaczynają mieć trudności z poruszaniem się i podejmowaniem jakiejkolwiek aktywności fizycznej. Rozwiązaniem mogłaby być terapia, która wpływałaby na mózg w sposób zbliżony do wysiłku fizycznego.
Na łamach czasopisma „Science” została opublikowana praca naukowców z University of California, San Francisco mająca na celu wskazanie czynników, które mogą decydować o pozytywnym efekcie wywoływanym przez ćwiczenia fizyczne. W pierwszym etapie eksperymentów starzejącym się myszom wstrzykiwano osocze pozyskane zarówno od osobników starzejących się, jak i od młodych osobników poddawanych wcześniej regularnym treningom. Następnie wykonano szereg doświadczeń wykrywających poziom markerów neurogenezy i przeprowadzono testy behawioralne badające zdolność uczenia się starszych myszy oraz ich pamięć. Okazało się, że to właśnie m.in. substancje wydzielane do krwi po wystąpieniu wysiłku fizycznego są odpowiedzialne za pozytywny wpływ na funkcje regeneracyjne oraz poznawcze w starzejącym się mózgu. Podanie osocza ćwiczących myszy zwiększyło poziom bromodeoksyurydyny (BrDU) będącej wskaźnikiem proliferacji komórek. Poprawiło także wyniki starzejących się myszy w testach behawioralnych.
Kolejnym celem naukowców było zidentyfikowanie poszczególnych molekuł, które mogą wywoływać ten efekt. Wykazano, że po treningu wzrósł poziom 30 białek znajdujących się w osoczu. Ekspresja większości z nich zachodzi głównie w wątrobie. Na podstawie wyników kolejnych analiz naukowcy postanowili skupić się na jednej z molekuł, której funkcje dotychczas nie były łączone ze starzeniem się, neurogenezą czy funkcjami poznawczymi. Jest to białko oznaczone symbolem Gpld1.
Badaczom udało się stworzyć model myszy, których wątroba produkowała większą ilość Gpld1. Następnie obserwowali zwierzęta poddawane różnorodnym testom behawioralnym badającym pamięć i aspekty poznawcze. Ku ich zdziwieniu już po trzech tygodniach, podczas których dochodziło do nadekspresji białka Gpld1, odnotowano efekty podobne do tych, które występują po sześciu tygodniach regularnych ćwiczeń. Zaobserwowano również znaczny wzrost liczby nowych neuronów hipokampa.
„Udało nam się udowodnić, że podanie osocza myszy, które poddawane były wysiłkowi fizycznemu, redukuje spowolnienie procesu neurogenezy w starzejącym się hipokampie dorosłych osobników” – piszą naukowcy z University of California, San Francisco – “Potwierdziliśmy też, że sam Gpld1, produkowany przez wątrobę i wydzielany do krwi, może poprawić działanie hipokampa u badanych gryzoni”.
To ciekawe, że zmiana ilości zaledwie jednego z białek może mieć istotny wpływ na sprawność mózgu starzejących się osobników. Zanim jednak efekt wywoływany przez Gpld1 będzie można wykorzystać w celu poprawienia ludzkiego zdrowia, należy przeprowadzić szereg dodatkowych badań. Jest jeszcze więcej wątpliwości. Jaki jest główny mechanizm działania Gpld1? Jak to białko wpływa na inne systemy przekaźnikowe? To są pytania, na które naukowcy muszą odpowiedzieć, zanim będzie można rozpocząć produkcję środków farmaceutycznych uwzględniających korzystne działanie Gpld1.
