Протеин, который оказывает такое же благоприятное воздействие на работу мозга, как и физические упражнения

 

Для того чтобы выяснить, какие биологические факторы крови оказывают подобный эффект, ученые измерили количество растворенных в крови видов протеина у активных и малоподвижных мышей. Им удалось выявить 30 видов протеина, 19 из которых, на удивление, вырабатывались в печени. Многие из этих видов, как было показано ранее, участвуют в регулировании метаболизма. Два вида протеина - Gpld1 и Pon1 – играют особую роль в обмене веществ, и ученые решили изучить Gpld1 более подробно, так как лишь немногие исследования занимались изучением его функций.

 

Вилледа уточнил, что если бы этот протеин был хорошо изучен, то кто-нибудь уже обнаружил бы данный эффект.

 

Ученым удалось выяснить, что Gpld1 улучшает циркуляцию крови у тренирующихся мышей. Более того, уровень этого протеина тесно связан с улучшением когнитивной функции. Анализ информации, собранной в ходе совместного с Центром памяти и старения при Калифорнийском университете в Сан-Франциско исследования, показал, что уровень Gpld1 у здоровых активных пожилых особей выше, чем у неактивных.

 

Чтобы выяснить, может ли Gpld1 оказывать такое же воздействие, как и физическая нагрузка, ученые обратились к принципам генной инженерии и попытались «заставить» печень пожилой особи вырабатывать больше этого протеина. Затем исследователи при помощи различных тестов измерили показатели, отражающие когнитивное состояние подэкспертного. Ко всеобщему удивлению, три недели такого эксперимента дали такие же результаты, как и шесть недель регулярных тренировок - количество новых нейронов гиппокампа росло непомерными шагами.  

 

Как сказал Вилледа, никто не ожидал, что удастся найти хотя бы одну молекулу, которая могла бы оказывать такой эффект на работу мозга. "Казалось, что тренировки будут давать небольшие эффекты, которые в итоге принесут заметный результат, но эффект каждой сессии будет трудно выделить. - говорит Вилледа. - Когда же я увидел результаты нашего эксперименты с протеином, то был просто поражён".

 

В ответ на физическую нагрузку печень вырабатывает этот протеин, омолаживая тем самым мозг. Ученый отметил, что ранее никто и не подозревал, что между мозгом и печенью существует такая тесная взаимосвязь.

 

Новые данные заставляют задуматься о том, что еще осталось неизученным в области неврологии только потому, что никто не брал в расчет, как органы могут влиять на работу мозга и наоборот.

 

Дальнейшие эксперименты показали, что Gpld1, вырабатываемый в печени, не проходит через гематоэнцефалический барьер, защищающий мозг от токсичных и инфекционных агентов, находящихся в крови. Вместо этого протеин реализует свой эффект таким метаболическим путем, как снижение уровня воспалений и свертываемости крови, процессов, которые активизируются с возрастом и способствуют развитию деменции и другим возрастным нарушениям работы мозга. 

 

На данный момент команда ученых пытается выяснить, как именно Gpld1 взаимодействует с другими биохимическими сигнальными системами для улучшения работы мозга. Ученые также надеются определить все цели, терапевтическое воздействие на которые сможет вызвать такое же улучшение работы мозга, как и регулярные физические упражнения.

 

Источник: Alana M. Horowitz et al. Blood factors transfer beneficial effects of exercise on neurogenesis and cognition to the aged brain. Science, 2020 DOI: 10.1126/science.aaw2622