Share This
Связаться со мной
Крути в низ
Categories
//Фермент катепсин В существенно снижает риски развития болезни Альцгеймера у пожилых людей

Фермент катепсин В существенно снижает риски развития болезни Альцгеймера у пожилых людей

13.06.2021Category : My Habr

Группа американских учёных выяснила, что концентрация фермента катепсина В в мозгу пожилых людей увеличивается после регулярных физических нагрузок. Это приводит к существенному снижению рисков развития болезни Альцгеймера и улучшению когнитивных функций. 

ferment katepsin v sushhestvenno snizhaet riski razvitija bolezni alcgejmera u pozhilyh ljudej 3eacf49 - Фермент катепсин В существенно снижает риски развития болезни Альцгеймера у пожилых людей

Около 70 % всех случаев деменции вызваны болезнью Альцгеймера. Чаще всего она поражает людей старше 65 лет, но существуют редкие формы болезни у людей среднего возраста. Во время заболевания внутри нейронов образуются нейрофибриллярные клубки и церебральные скопления бета-амилоида (сенильные бляшки). Это приводит к деградации и гибели нейронов. 

К сожалению, учёные пока не установили точные причины появления болезни и её связи с внешними факторами. Известно лишь, что регулярные занятия физическими упражнениями у здоровых людей замедляют деградацию когнитивных функций и снижают риски развития болезни Альцгеймера. 

В новом исследовании американские учёные проверили гипотезу о том, что благотворное влияние физических нагрузок на когнитивные функции обеспечивают: фермент катепсин В (CTSB) и белки нейротрофический фактор мозга (BDNF) и клото (klotho). Кроме того, исследователи использовали подходы метаболомики для изучения биохимических путей. 

Для исследования авторы взяли образцы крови 23 людей (11 женщин и 12 мужчин) со средним возрастом 65 лет и бессимптомными формами болезни Альцгеймера или из группы риска. Эта группа участвовала в предварительном исследовании учёных, опубликованном год назад. В нём авторы разработали серию анаэробных упражнений и разделили участников на две группы с непродолжительной (UPA) и продолжительной (EPA) физической активностью. Группа EPA выполняла программу в течение 26 недель. Образцы крови у обеих групп учёные взяли до начала тренировок и после их окончания.

Анализ крови показал, что концентрация CTSB, BDNF и klotho в крови из группы UPA после тренировок не отличалась от концентрации до тренировок. В группе EPA исследователи зафиксировали существенное повышение уровня CTSB, снижение BDNF и неизменный уровень klotho. 

Кроме того, анализ метаболитов крови в группе EPA показал повышение уровня полиненасыщенных жирных кислот и лизофосфолипидов, снижение керамидов, сфинголипидов и фосфолипидов. Повышенные уровни керамидов и сфинголипидов присутствуют у людей с болезнью Альцгеймера и депрессией. Фосфолипиды входят в состав плазматических мембран и способствуют синаптической дисфункции при болезни Альцгеймера. Поэтому исследователи используют эти метаболиты как маркеры развития нейродегенеративных заболеваний. Полиненасыщенные жирные кислоты и лизофосфолипиды работают как нейроротекторы и снижают нейронные воспаления.  

ferment katepsin v sushhestvenno snizhaet riski razvitija bolezni alcgejmera u pozhilyh ljudej 2f33eb5 - Фермент катепсин В существенно снижает риски развития болезни Альцгеймера у пожилых людей

Влияние физических упражнений на циркуляцию CTSB, BDNF и klotho. (А) Структура исследований и мероприятий по физической подготовке, а также анализ крови. (В—D) Влияние упражнений на биомаркеры. (В) Уровень CTSB увеличился в крови группы EPA после усиленных физических нагрузок по сравнению с исходным уровнем. (С) Уровень BNDF в крови группы EPA снизился. (D) Уровень kloto в крови группы EPA не изменился. (Е) Метаболиты, полученные из плазмы крови.  

В конце предварительного исследования в прошлом году обе группы прошли калифорнийский тест по устному обучению (CVLT), с помощью которого учёные оценили вербальную память и способности к обучению испытуемых. Авторы обнаружили положительную корреляцию между уровнем CTSB и показателями CVLT, и отсутствие какой-либо связи с klotho и BDNF. Поскольку показатели CVLT снижаются по мере развития болезни Альцгеймера, исследователи предполагают, что CTSB можно использовать как маркер когнитивных изменений. 

В исследовании 2016 года учёные подтвердили положительную корреляцию между CTSB и зрительной и вербальной памятью у молодых людей. Новое исследование показало, что через 26 недель регулярных физических нагрузок уровень CTSB в крови повышается и оказывает аналогичное положительное влияние на когнитивные функции пожилых людей. Менее продолжительная программа упражнений не показала аналогичного эффекта. 

Авторы отмечают, что для исследования они отобрали испытуемых с сидячим образом жизни. Предыдущее исследование активных пожилых мужчин не показало изменений в уровне CTSB при повышении физических нагрузок. Учёные объясняют этот феномен многолетними адаптациями организма к нагрузкам. При этом уровень CTSB у ведущих активный образ жизни мужчин изначально выше, чем у малоактивных. 

В своём исследовании учёные также отметили усиленную выработку CTSB у женщин. Они предполагают, что причиной этому могут быть отличия в физиологии мышц у мужчин и женщин, но для подтверждения гипотезы необходимы дальнейшие исследования и более крупная выборка. 

Одним из главных вопросов исследования остаётся связь окислительно-восстановительного дисбаланса с нейродегенеративными заболеваниями. 

Анаэробные упражнения способствуют выработке активных форм кислорода и повышению скорости окисления митохондрий. Окислительный стресс стимулирует антиоксидантную реакцию, что приводит к повышенной экспрессии ферментов антиоксидантной защиты. Дисбаланс, при котором выработка окислителей превосходит выработку антиоксидантов, напрямую связан с нейродегенеративными заболеваниями. 

В крови испытуемых из группы EPA авторы обнаружили повышенную концентрацию сульфоксида метионина и пониженный уровень таурина. Таурин оказывает нейропротекторное воздействие.  Высокие концентрации сульфоксида метионина учёные фиксируют у людей с болезнью Альцгеймера. Подобные изменения связаны с окислительным стрессом во время анаэробных нагрузок. По словам исследователей, снижение антиоксидантной защиты может быть связано с возрастом испытуемых и предрасположенностью к болезни Альцгеймера. Они не исключают, что для нейтрализации окислительного стресса пожилым людям необходимо принимать компенсаторные препараты со спермидином. Авторы планируют выяснить это в ходе дальнейших исследований. 

Материалы исследования опубликованы в статье«Effects of Aerobic Exercise Training on Systemic Biomarkers and Cognition in Late Middle-Aged Adults at Risk for Alzheimer’s Disease»в журнале Frontiers DOI: 10.3389/fendo.2021.660181

  • 2 views
  • 0 Comment

Leave a Reply

Ваш адрес email не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Свежие комментарии

    Рубрики

    About Author 01.

    blank
    Roman Spiridonov

    Моя специальность - Back-end Developer, Software Engineer Python. Мне 39 лет, я работаю в области информационных технологий более 5 лет. Опыт программирования на Python более 3 лет. На Django более 2 лет.

    Categories 05.

    © Speccy 2022 / All rights reserved

    Связаться со мной
    Close