Minha Visão

Como os Benefícios do Exercício Transferência para o Cérebro

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Cérebro de envelhecimento é reversível. Como? Por quê? E quanto podemos rejuvenescer já com idade cérebro?

Essas foram as convicção e três perguntas que me guiou durante toda a minha trabalhos de pós-doutoramento na Universidade da Califórnia, San Francisco (UCSF).

Sim, este não é como o meu costume artigos. Pela primeira vez, estou falando de minha própria obra—um multi-ano paixão projecto que abrange diversas maneiras de reverter envelhecimento cerebral, sondas de interseção entre o corpo e a mente, e espero que um dia pode ajudar a combater o aparentemente inevitável de memória e declínio cognitivo diante de nós à medida que envelhecemos.

Os resultados foram publicados em Ciência na semana passada, em parceria com a Alana Horowitz, candidato ao Doutorado, sob a orientação do Dr. Saul Villeda no Departamento de Anatomia e o Eli e Edythe Broad Centro de Regeneração, a Medicina e a Pesquisa com Células-Tronco.

Em resumo: o exercício, como correr, benefícios do envelhecimento do cérebro de tal forma que ele executa mais parecido com sua versão mais jovem. Descobrimos que, de componentes sanguíneos a partir exercido ratos, adultos e idosos, pode transferir a memória e o cérebro de regeneração de benefícios para idosos “batata de sofá” ratos. Surpreendentemente, o principal gatilho do cérebro-estimular a cascata era uma proteína no fígado, que, em seguida, exerceu a sua influência sobre o cérebro através de um complexo jogo de molecular de telefone no sangue que nós ainda não compreendemos completamente.

A vantagem? O fígado de um-para-cérebro biológico de rodovias, estimulada em ação, consistente em execução, é o suficiente para substancialmente inversa de envelhecimento do cérebro, especificamente no hipocampo—a raiz da memória que captura a história de sua vida, e de uma região que, nomeadamente, diminui com a idade e a doença de Alzheimer. Por compreender melhor o sangue mensageiros envolvidos, podemos artificialmente ativar esta via e, potencialmente, proteger o mental essência do que faz de você mesmo como seu cérebro vacila, com a idade ou a doença.

Ainda estamos muito longe de fazer um “exercício de um anti-envelhecimento da pílula.” No entanto, o estudo baseia-se nos outros para mostrar que a recuperação da memória em uma idade cérebro com uma droga não é fantasia completa.

Parece loucura? Veja como a salsicha tem feito.

O Matusalém Crossover

Aqueles que têm seguido desde meus primeiros blogs dias sabe que eu sou obcecado com o cruzamento no centro de três perguntas. Uma, como é que o exercício beneficiar o cérebro? Dois, o que diminui relacionados com a idade, a perda de memória? Três, como o cérebro regenerar-se?

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Eu tive a chance de explorar este cruzamento quando entrei para a Villeda laboratório em 2015. Lutando contra um impulso de sair da academia, fui seduzida por seu (e outros times) descobertas que o plasma—a componente aquoso de sangue, menos sangue (células de ratos jovens, quando injetada várias vezes em idade queridos, foi suficiente para estimular uma idade do cérebro regenerativa capacidades de memória e de funções.

Ele ficou me perguntando: anos de pesquisa mostram que a perda de memória no cérebro, o envelhecimento pode ser retardado ou até reservados—”sangue jovem” não está sozinho. O exercício aeróbico, como a corrida, é uma forma. Restrição calórica é outra. Ou há a limpeza de “zumbi” as células, chamado senescent células, que não pode mais realizar suas habituais de ação, mas em vez da bomba tóxica inflamatória produtos químicos para os seus arredores.

Como fazer esses tratamentos, muitas vezes, dado ou exercida sobre o corpo, influência o cérebro? Existem mensageiros químicos no sangue que passam através da barreira sangue-cérebro—uma película protetora de bem-malha de células, que isola o cérebro de muitos componentes do sangue? Ou há uma enigmática condutor em algum lugar no corpo remotamente orquestrar molecular sinfonia que desperta a fonte da juventude no cérebro?

No Sangue

Porque no plasma sanguíneo, parece transferir a “essência da juventude” para a idade cérebro (e para o coração, fígado e outros órgãos) de animais jovens, primeiro perguntou: é o sangue também o portador do pro-jovem fatores estimulado pelo exercício?

Nós demos a idade ratos—cerca de 65 ou então, em humanos, de idade de rodas em suas gaiolas. Sorte para nós, os ratos gostam de correr quando dada a chance. Seis semanas mais tarde, como uma verificação de sanidade, descobrimos que os ratos com uma roda realizado muito melhor do que a sua descansar homólogos em vários testes de memória, validação de estudos anteriores que mostram os benefícios do exercício o envelhecimento do cérebro.

Nós, em seguida, refez o experimento com outro grupo de idade ratos. Desta vez, no entanto, nós destilada plasma de corredores e injetou em sedentários, companheiros de ninhada durante o curso de um mês. Este semi-tratamento crônico dá tempo para o cérebro de ratos com idade de se regenerar.

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Você vê, o hipocampo é especial em que é uma das duas regiões do cérebro que dá origem a novos neurônios ao longo da maior parte da vida, embora a taxa diminui com a idade. Recém-nascido neurônios levam tempo para amadurecer e integrar existente circuitos neurais, como o cultivo de uma planta e transplantá-lo para um ecossistema estabelecido. Se este processo de renascimento acontece nos seres humanos é muito debatido. No entanto, o recém-nascido de neurônios de roedores têm sido associados a um melhor desempenho em diversos aspectos da memória—por exemplo, onde está o meu carro e eu estacione-o no mesmo lugar que ontem?—e é amplamente considerada como uma medida de rejuvenescimento no cérebro.

Sem o exercício de um dia, com idades entre ratos injetados com o plasma, os corredores tiveram melhor desempenho em testes de memória—semelhante a um humano em seu 30s atrasado ou 40 anos. Seus hipocampos adicionado mais neurônios recém-nascido e aumentou o nível de um superstar do cérebro-proteção proteína chamada BDNF (brain-derived neurotropic factor). Mas, o plasma é o seu próprio ecossistema, com uma mistura selvagem de centenas de proteínas e de outros fatores, que vêm e vão, dependendo do organismo do clima geral. Então, o que exatamente no plasma de corredor de ratos está causando esse cérebro boost?

No Fígado

Digite proteômica magia. É uma grande abordagem de dados tela que se parece como níveis de proteína alterar depois de algumas manipulações, tais como o exercício físico. Nossa tela afiado no GPLD1, uma proteína no fígado.

É um estranho. Ele nunca havia sido associado ao envelhecimento do cérebro, a neurogênese, ou rejuvenescimento. Mas Alana descobriu que se você aumentar artificialmente a quantidade de GPLD1 no fígado através de modificação genética em idade ratos, ele recapitula a memória, melhorar os efeitos de plasma a partir exercido ratos. Além do mais, semelhante aos ratos, descobrimos que GPLD1 é maior nas fisicamente ativos com idade entre humanos quanto para os inativos, abrindo caminho para traduzir os resultados dos ratos para os homens.

Ele fica mais estranho. GPLD1 não vai para o cérebro. É muito grande e fica bloqueado por essa fina camada de células, a barreira sangue-cérebro. Então, por que não ajudar a um envelhecimento do cérebro?

A resposta parece ser uma sinalização molecular da cadeia. GPLD1, como uma enzima, as obras de outras proteínas que regulam a inflamação, incluindo os químicos tóxicos sopa que senescent “zumbi” células vomitar em uma idade cérebro.

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Mas a verdade é que ainda estamos a descobrir isso. O que sabemos, no entanto, é que o exercício tem vastos e diversos efeitos por todo o corpo. Estudos anteriores descobriram que a execução também estimula as células de gordura e músculo para beneficiar o cérebro regenerativa e funções cognitivas, com cada órgão, usando suas próprias molecular “linhas de telefone.” Sabemos que esses sinais evitar memória relacionados com a idade em declínio.

O que temos mostrado, no entanto, é que o corpo-a-cérebro auto-estrada de informação também pode inverter os efeitos do envelhecimento cerebral. Isso significa que mesmo os idosos cérebro ainda é extremamente flexível e a sua deterioração não está definido em pedra. Ele também sugere que, um dia, pode ser possível para entregar GPLD1 ou outros cérebro-dinamização de moléculas para as pessoas idosas, incapazes do exercício e transfira os efeitos benéficos sem eles nunca sair do sofá.

Peter Pan Cérebro?

O que vem a seguir? Não estou mais na academia, mas o meu original de três perguntas sobre o envelhecimento cerebral e a sua reversão—permanecem.

Um: como? GPLD1, apesar de muito potente, não é a única molécula que pontes corpo para o cérebro. O exercício físico também afeta os vasos sanguíneos e o fluxo de sangue, osso e estrutura esquelética, que combinados são vinculados ao impacto processos mentais. Quais são os caminhos? Como destaque são eles e como eles funcionam?

Dois: por quê? O envelhecimento não é apenas a perda de regeneração. As células do cérebro’ energia de fábrica—mitocôndria—avarias. A inflamação se inflama. Senescent zumbi células se acumulam. Não GPLD1 afetar qualquer uma dessas características de envelhecimento?

Finalmente, o grande. Nosso estudo mostra que o sangue transferências cérebro-rejuvenescimento efeitos do exercício quando o plasma é tomada a partir de maduro e com idades entre os ratos. Mas o sangue também tem pro-jovem, cérebro-factores benéficos quando obtidos a partir de ratos jovens. Podemos combinar os efeitos do exercício e da juventude? Seria preguiçoso idade ratos, recebendo plasma fisicamente ativo e jovens ratos, apresentam maior nível de rejuvenescimento do que um exercício ou sangue jovem sozinho? Seria de nós? Quão longe podemos inverter a roda do tempo quando se trata de envelhecimento do cérebro?

Crédito da imagem: Fitsum Admasu no Unsplash

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