Acest studiu a constatat că exercițiile fizice pot modifica în mod semnificativ expresia genetică pentru microglie, un tip de celulă cerebrală, readucând-o la o stare mai tânără.

Pe măsură ce oamenii îmbătrânesc, se confruntă cu o scădere atât a sănătății fizice, cât și a abilităților cognitive. Acest declin poate duce la afecțiuni precum demența, pentru care există puține tratamente eficiente, scrie PSY Post.

Studiile observaționale anterioare au sugerat că exercițiile fizice pot ajuta la atenuarea unor deficite ale creierului legate de vârstă, dar mecanismele exacte din spatele nu au fost pe deplin înțelese. Cercetătorii și-au propus să exploreze modul în care exercițiile fizice afectează creierul la nivel celular, concentrându-se în special pe microglie, pentru a descoperi potențialele ținte terapeutice pentru declinul cognitiv.

„Am experimentat și am văzut la alții că exercițiile fizice regulate au multe efecte benefice, inclusiv asupra sănătății creierului, dar, până în prezent nu se știa cum pot produce aceste schimbări.

Ar fi uimitor să aflăm componentele-cheie ale exercițiilor fizice care duc la efecte benefice asupra creierului și asupra funcției sale”, afirmă autorul studiului, Jana Vukovici, profesor asociat la Universitatea din Queensland.

Studiul a folosit secvențierea ARN-ului unicelular

Cercetătorii și-au efectuat studiul folosind șoareci, un model comun pentru înțelegerea biologiei umane, datorită asemănărilor genetice și fiziologice. Au folosit șoareci femele din două grupe de vârstă: tineri (3 luni) și în vârstă (18 luni).

Șoarecii au fost împărțiți în două grupe: cei cu acces la o roată de alergare (grup de exerciții) și cei fără (grupul sedentar). Regimul de exerciții a constat în 21 de zile de alergare voluntară pe roată, urmate de o perioadă de odihnă de 14 zile.

Pentru a studia efectele exercițiilor fizice asupra creierului, cercetătorii au folosit o tehnică, numită secvențiere a ARN-ului unicelular. Această metodă permite analiza expresiei genelor în celule individuale, oferind o observare detaliată a activității celulare.

Microglia joacă un rol esențial în menținerea sănătății creierului

Cercetătorii s-au uitat în mod special la hipocamp, o regiune a creierului critică pentru învățare și memorie, pentru a evalua schimbările în diferite tipuri de celule, inclusiv microglia.

Microglia joacă un rol esențial în menținerea sănătății creierului, răspunzând la răni și infecții. Cu toate acestea, pe măsură ce creierul îmbătrânește, microglia tinde să adopte o stare pro-inflamatoare, care poate contribui la declinul cognitiv.

În acest studiu, șoarecii sedentari în vârstă au prezentat un profil de expresie genică în microglie, care indică această stare dăunătoare, îmbătrânită. Microglia a arătat o expresie crescută a genelor inflamatorii, ceea ce este în concordanță cu un răspuns imun sporit, care poate deteriora neuronii și alte celule ale creierului.

Exercițiile fizice pot inversa eficient procesul de îmbătrânire în microglie

Atunci când șoarecii în vârstă s-au angajat în exerciții voluntare regulate, microglia lor a arătat un profil de expresie genetică similar cu cel al șoarecilor tineri.

Acest lucru indică faptul că exercițiile fizice pot inversa eficient procesul de îmbătrânire în microglie, restabilind expresia lor genică la o stare mai tânără, antiinflamatoare.

O altă constatare semnificativă a studiului a fost efectul exercițiilor fizice asupra celulelor T din creier. Celulele T sunt un tip de celulă imunitară care, atunci când sunt prezente în număr mare în creier, pot contribui la inflamație și la declinul cognitiv. Cercetătorii au descoperit că îmbătrânirea duce în mod natural la o acumulare de celule T în creier.

Cu toate acestea, exercițiul a redus semnificativ numărul de celule T la șoarecii în vârstă. Această reducere nu a fost observată doar în creier, ci și în organele periferice, cum ar fi ficatul, sugerând că exercițiile fizice au un efect antiinflamator sistemic, care se extinde dincolo de creier.

Celulele imunitare au răspuns cel mai mult la exerciții

„Dintre toate tipurile de celule diferite din creier, a fost surprinzător că celulele imunitare au răspuns cel mai mult la exerciții”, a spus Vukovici.

„A fost și mai surprinzător să vedem efectul major al exercițiilor fizice asupra populației de celule T din creier. Celulele T nu se află în mod normal în creierul adulților. Cu toate acestea, odată cu înaintarea în vârstă, numărul lor pare să crească. Exercițiul a dus la scăderea numărului de celule T”, a subliniat el.

În timp ce cele mai mari efecte ale exercițiilor fizice au fost observate în microglia, studiul a observat și schimbări în alte tipuri de celule cerebrale. Astrocitele, celulele endoteliale și oligodendrocitele au prezentat, de asemenea, profiluri modificate de expresie a genelor, ca răspuns la efort, deși modificările au fost mai puțin pronunțate decât cele observate în microglie.