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I biomarcatori sistematici mostrano gli effetti benefici dell'esercizio aerobico sulla funzione del cervello in adulti più anziani

La prova aumentante indica che l'addestramento di esercizio e di attività fisica può ritardare o impedire l'inizio del morbo di Alzheimer (AD). Negli esseri umani di invecchiamento, l'addestramento di esercizio aerobico aumenta il volume degli argomenti grigi e bianchi, migliora il flusso sanguigno e migliora la funzione di memoria. La capacità di misurare gli effetti dell'esercizio sui biomarcatori sistematici connessi con il rischio per l'ANNUNCIO e collegarli alle alterazioni metabolomic chiave può avanzare la prevenzione, il video e gli sforzi del trattamento. Tuttavia, i biomarcatori sistematici che possono misurare gli effetti di esercizio sul cervello funzionano e che si collega alle risposte metaboliche pertinenti stanno mancando di.

Per affrontare questa emissione, Henriette van Praag, Ph.D., dall'istituto universitario di Schmidt dell'università atlantica di Florida dell'istituto del cervello e della medicina e da Ozioma Okonkwo, Ph.D., centro di ricerca del morbo di Alzheimer di Wisconsin e dipartimento di medicina all'università di Wisconsin-Madison e di loro collaboratori, ha verificato le ipotesi che tre biomarcatori specifici, che sono implicati nell'apprendimento e nella memoria, avrebbero aumentato di adulti più anziani che seguono l'addestramento di esercizio ed avrebbero correlato con gli indicatori di metabolomics e di cognizione di salubrità del cervello. Hanno esaminato la catepsina B (CTSB) di myokine, fattore neurotrophic derivato cervello (BDNF) e klotho come pure metabolomics, che sono stato sempre più utilizzati per capire le vie biochimiche che possono essere influenzate dall'ANNUNCIO.

I ricercatori hanno eseguito un'analisi di metabolomics nei campioni di sangue di 23 adulti di mezza età recenti asintomatici, con il rischio familiare e genetico per l'ANNUNCIO (età media 65 anni, una femmina di 50 per cento) che ha partecipato “all'esercizio aerobico ed allo studio pilota conoscitivo di salubrità (SBRACCIO)„ (NCT02384993) all'università di Wisconsin. I partecipanti sono stati divisi in due gruppi: attività fisica usuale (UPA) e attività fisica migliorata (EPA). Il gruppo di EPA ha subito 26 settimane di addestramento sorvegliato della pedana mobile. I campioni di sangue per entrambi i gruppi sono stati prelevati al riferimento e dopo 26 settimane.

I risultati dello studio, pubblicati nelle frontiere del giornale in endocrinologia, hanno indicato che i livelli del plasma CTSB sono stati aumentati dopo questo addestramento strutturato 26 settimane di esercizio aerobico negli adulti più anziani a rischio dell'ANNUNCIO. L'apprendimento e la memoria verbali correlati positivamente con cambiamento in CTSB ma non sono stati collegati con BDNF o il klotho. La correlazione attuale fra CTSB e l'apprendimento e la memoria verbali suggerisce che CTSB possa essere utile come indicatore per i cambiamenti conoscitivi relativi alla funzione hippocampal dopo l'esercizio in una popolazione a rischio di demenza.

I livelli del plasma BDNF sono diminuito insieme con i cambiamenti metabolomic, compreso le riduzioni di cerammidi, sphingo- e fosfolipidi come pure cambiamenti nei metaboliti del microbiome dell'intestino e nell'omeostasi redox. Effettivamente, i metaboliti multipli del lipido relativi all'ANNUNCIO sono stati modificati dall'esercizio in un modo che può essere neuroprotective. Il klotho del siero era immutato ma è stato associato con forma fisica cardiorespiratoria.

I nostri risultati posizionano CTSB, BDNF e il klotho come biomarcatori di esercizio per la valutazione dell'effetto degli interventi di stile di vita sulla funzione del cervello.  Gli studi umani utilizzano spesso le analisi costose e basse della rappresentazione di cervello di capacità di lavorazione che non sono pratiche per i grandi studi popolazione di ampiezza. I biomarcatori sistematici che possono misurare l'effetto degli interventi di esercizio sui risultati Alzheimer's in relazione con rapidamente e ad a basso costo potrebbero essere usati per informare la progressione di malattia e per sviluppare gli obiettivi terapeutici novelli.„

Henriette van Praag, Ph.D., autore corrispondente, professore associato di scienza biomedica, istituto universitario di Schmidt di FAU di medicina e un membro dell'istituto del cervello di FAU e dell'istituto di FAU per intervento di malattia & di sanità (I-HEALTH)

CTSB, un enzima lysosomal, è secernuto dal muscolo in circolazione dopo l'esercizio ed è associato con la funzione di memoria e il neurogenesis hippocampal adulto. Gli adulti più anziani con danno conoscitivo hanno più bassi livelli del cervello e del siero CTSB. BDNF è una proteina che upregulated nell'ippocampo e nella corteccia del roditore funzionando ed è importante per il neurogenesis adulto, la plasticità sinaptica e la funzione di memoria. Klotho è una proteina di circolazione che può migliorare la cognizione e la funzione sinaptica ed è associato con elasticità alla malattia neurodegenerative, possibilmente supportando le strutture del cervello responsabili della memoria ed imparando.

“L'associazione positiva fra CTSB e cognizione e la modulazione sostanziale dei metaboliti del lipido implicata nella demenza, supportano gli effetti benefici di addestramento di esercizio sulla funzione del cervello e salubrità del cervello in persone asintomatiche a rischio del morbo di Alzheimer,„ ha detto van Praag.

Source:
Journal reference:

Gaitán, J.M., et al. (2021) Effects of Aerobic Exercise Training on Systemic Biomarkers and Cognition in Late Middle-Aged Adults at Risk for Alzheimer’s Disease. Frontiers in Endocrinology. doi.org/10.3389/fendo.2021.660181.