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Los biomarkers sistémicos muestran efectos beneficiosos del ejercicio aeróbico sobre la función del cerebro en más viejos adultos

Las pruebas cada vez mayores muestran que el entrenamiento de la actividad física y del ejercicio puede demorar o prevenir el inicio de la enfermedad de Alzheimer (AD). En seres humanos del envejecimiento, el entrenamiento del ejercicio aeróbico aumenta el volumen de la materia gris y blanca, aumenta el flujo de sangre, y perfecciona la función de memoria. La capacidad de medir los efectos del ejercicio sobre los biomarkers sistémicos asociados al riesgo para el ANUNCIO y relacionarse los con los cambios metabolomic dominantes puede fomentar la prevención, la supervisión, y esfuerzos del tratamiento. Sin embargo, los biomarkers sistémicos que pueden medir efectos del ejercicio sobre cerebro funcionan y que conecta a las reacciones metabólicas relevantes están faltando.

Para abordar esta entrega, Enriqueta van Praag, Ph.D., de la universidad de Schmidt de la universidad atlántica de la Florida del instituto del remedio y del cerebro y de Ozioma Okonkwo, Ph.D., centro de investigación de la enfermedad de Alzheimer de Wisconsin y departamento del remedio en la universidad de Wisconsin-Madison y de sus colaboradores, probó las hipótesis que tres biomarkers específicos, que se implican en el aprendizaje y la memoria, aumentarían de más viejos adultos que siguen el entrenamiento del ejercicio y correlacionarían con los marcadores de la cognición y del metabolomics de la salud del cerebro. Examinaron la catepsina B (CTSB) del myokine, el factor neurotrophic derivado cerebro (BDNF), y el klotho, así como el metabolomics, que se han utilizado cada vez más para entender los caminos bioquímicos que se pueden afectar por el ANUNCIO.

Los investigadores realizaron un análisis del metabolomics en las muestras de sangre de 23 últimos adultos de mediana edad asintomáticos, con el riesgo familiar y genético para el ANUNCIO (edad media 65 años, hembra del 50 por ciento) que participó en el “ejercicio aeróbico y el estudio experimental cognoscitivo de la salud (ALCANCE)” (NCT02384993) en la universidad de Wisconsin. Dividieron a los participantes en dos grupos: actividad física usual (UPA) y actividad física aumentada (EPA). El grupo de EPA experimentó 26 semanas de entrenamiento vigilado de la rueda de ardilla. Las muestras de sangre para ambos grupos fueron recogidas en la línea de fondo y después de 26 semanas.

Los resultados del estudio, publicados en las fronteras del gorrón en endocrinología, mostraron que los niveles del plasma CTSB fueron aumentados después de este entrenamiento estructurado 26 semanas del ejercicio aeróbico en más viejos adultos en riesgo de ANUNCIO. El aprendizaje y la memoria verbales correlacionados positivo con el cambio en CTSB pero no fueron relacionados con BDNF o el klotho. La actual correlación entre CTSB y el aprendizaje y la memoria verbales sugiere que CTSB puede ser útil como marcador para los cambios cognoscitivos relevantes a la función hippocampal después de ejercicio en una población en riesgo de demencia.

Los niveles del plasma BDNF disminuyeron conjuntamente con cambios metabolomic, incluyendo reducciones en ceramidas, sphingo- y los fosfolípidos, así como los cambios en metabilitos del microbiome de la tripa y homeostasis redox. De hecho, los metabilitos múltiples del lípido relevantes al ANUNCIO fueron modificados por el ejercicio de una forma que puede ser neuroprotective. El klotho del suero era sin cambios pero fue asociado a aptitud física cardiorespiratoria.

Nuestras conclusión colocan CTSB, BDNF, y klotho como los biomarkers del ejercicio para evaluar el efecto de las intervenciones de la forma de vida en la función del cerebro.  Los estudios humanos utilizan a menudo los análisis costosos e inferiores de las imágenes cerebrales de la producción que no son prácticos para los estudios población-anchos grandes. Los biomarkers sistémicos que pueden medir el efecto de las intervenciones del ejercicio sobre resultados Alzheimer-relacionados rápidamente y a bajo costo se podrían utilizar para informar a la progresión de la enfermedad y para desarrollar objetivos terapéuticos nuevos.”

Enriqueta van Praag, Ph.D., autor correspondiente, profesor adjunto de la ciencia biomédica, universidad de Schmidt de FAU del remedio, y pieza del instituto del cerebro de FAU y del instituto de FAU para la intervención de la salud humana y de la enfermedad (I-HEALTH)

CTSB, una enzima lysosomal, se secreta del músculo en la circulación después de ejercicio y se asocia a la función de memoria y al neurogenesis hippocampal adulto. Más viejos adultos con la debilitación cognoscitiva tienen niveles más inferiores del suero y del cerebro CTSB. BDNF es una proteína que upregulated en el hipocampo y la corteza del roedor ejecutándose y es importante para el neurogenesis adulto, la plasticidad sináptica, y la función de memoria. Klotho es una proteína de circulación que puede aumentar la cognición y la función sináptica y es asociado a elasticidad a la enfermedad neurodegenerative, posiblemente soportando las estructuras del cerebro responsables de memoria y aprendiendo.

“La asociación positiva entre CTSB y la cognición, y la modulación sustancial de los metabilitos del lípido implicada en demencia, soportan los efectos beneficiosos del entrenamiento del ejercicio sobre la función del cerebro y salud del cerebro en individuos asintomáticos en riesgo de enfermedad de Alzheimer,” dijo a 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.