Фізичні вправи мають цілу низку переваг для здоров’я людини, включаючи захист від стресової депресії. Однак до цього часу механізми, що зробили це можливим, були невідомі.
Нове дослідження на мишах, проведене дослідниками з Інституту Каролінської в Стокгольмі (Швеція), показує, як фізичні вправи викликають зміни в скелетних м’язах - тип м’язів, прикріплених до скелета, - що спричиняють очищення речовини, яка накопичується в кров під час стресу і яка шкідлива для мозку.
"Хоча ми все ще не знаємо, що таке депресія, наше дослідження є частиною ще однієї частини головоломки, оскільки ми даємо пояснення біохімічним змінам, які захищають мозок від стресу завдяки фізичним вправам", пояснює Міа Ліндського, дослідник в відділ шведського інституту неврології.
Попередні дослідження вже показали, що білок PGC-1α1 збільшується в м’язах під час тренувань. У цій роботі дослідники використовували генетично модифікованих мишей з високим рівнем PGC-1α1 в скелетних м'язах, які розвивали добре треновані м'язи (навіть без фізичних вправ).
Як ці миші, так і ті, які не були модифіковані білком, піддавались стресовому середовищу, такому як гучні звуки, проблискові вогні та порушення циркадного ритму. Через п'ять тижнів у нелікованих мишей виявлялася депресивна поведінка, тоді як у генетично модифікованих мишей таких симптомів не було.
«Початкова гіпотеза полягала в тому, що треновані м’язи можуть виробляти речовину, що має благотворний вплив на мозок. Зараз ми знаходимо протилежне: добре треновані м’язи виробляють фермент, який очищає організм від шкідливих речовин. У цьому контексті функція м’яза нагадує функцію нирок або печінки », - пояснює Хорхе Руас, головний дослідник дослідження та член кафедри психології та фармакології Інституту Каролінської.
Психічні захворювання
Білок PGC-1α1, який активується в м’язах аеробними вправами, регулює експресію генів KAT. Тому вчені виявили, що миші з високим рівнем цього білка в м’язах також мали високий рівень ферменту КАТ.
Цей фермент перетворює кінуренін - речовину, яка утворюється під час стресу, - у кінуренову кислоту, яка не здатна переходити з крові в мозок і, отже, не впливає на цей орган. Хоча точна функція кінуреніну невідома, пацієнти з психічними захворюваннями мають високий рівень цієї речовини.
"До цих пір точні механізми депресії недостатньо вивчені, але відомо, що стрес викликає зміни в мозку, які можуть спричинити його, такі як порушення в нейромедіації та запалення мозку", - говорить Хорхе Руас SINC. "Таким чином, при введенні кінуреніну миші демонстрували депресивне ставлення".
На відміну від цього, миші з підвищеним рівнем PGC-1α1 в м’язах, здавалося, не страждали. Насправді ці тварини ніколи не виявляли високого рівня кінуреніну в крові, оскільки фермент KAT швидко перетворював його в кінуренову кислоту, захищаючи мозок від цієї речовини.
"Наша робота показує, що тренуючи м'язи за допомогою фізичної активності для підвищення рівня PGC-1α1, активізується механізм детоксикації, який захищає від депресії, спричиненої стресом", - додає Руас. За оцінками Всесвітньої організації охорони здоров’я, понад 350 мільйонів людей страждають на депресію.
Бібліографічна довідка:
Леандро З. Агудело, Тереза Феменія, Фунда Орхан, Маргарета Порсмір-Пальмерц, Мішель Гойні, Вісенте Мартінес-Редондо, Хорхе К. Коррея, Маніже Ізаді, Марія Бхат, Іна Шуппе-Койстінен, Аманда Петтерссон, Дуарте М.С. Феррейра, Анна Крук Ромен Баррес, Жюлін Р. Зієрат, Софі Ерхардт, Марія Ліндського та Хорхе Л. Руас: Скелетні м'язи PGC-1a1 модулює метаболізм кінуреніну та опосередковує стійкість до стресової депресії. Стільниковий (2014).