Каким образом физические упражнения противостоят депрессии, вызванной стрессом

Каким образом физические упражнения противостоят депрессии, вызванной стрессом

Физические упражнения оказывают многостороннее положительное влияние на здоровье человека, включая предотвращение вызванной стрессом депрессии. Тем не менее, до настоящего времени механизм, лежащий в основе предохраняющего эффекта, оставался неизвестен. В новом эксперименте на мышах исследователи из Каролинского института (Швеция) показали, что выполнение упражнений запускают изменения в скелетных мышцах, которые способны очистить кровь от субстанций, накапливающихся при стрессе и опасных для мозга. Исследование опубликовано в известном журнале Cell.

«В нейробиологическом смысле мы в действительности не знаем, что такое депрессия. Наше исследование предоставляет новый фрагмент головоломки, так как объясняет защитные биохимические изменения, вызванные упражнениями, которые предохраняют мозг от повреждений при стрессе», — говорит Миа Линдског (Mia Lindskog), научный сотрудник кафедры неврологии Каролинского института.

Известно, что содержание белка PGC – 1a1 увеличивается в скелетных мышцах при упражнениях и обуславливает положительное влияние физической активности на состояние мышц. В исследовании учёные использовали генетически изменённых мышей с высоким уровнем PGC-1a1 в скелетных мышцах, которые проявляют многие характеристики хорошо тренированных мышц (даже без тренировок).

Изменённых и нормальных мышей, выступающих в качестве контроля, поместили в стрессовые условия: громкие звуки, вспышки света и нарушенный циркадный ритм с нерегулярными интервалами. Спустя 5 недель лёгкого стресса у обычных мышей развилось депрессивное поведение, в то время как у генетически изменённых (с характеристиками хорошо тренированных мышц) симптомов депрессии не проявлялось.

«Наша изначальная гипотеза для исследований предполагала, что тренированные мышцы производят вещество, благотворно влияющее на мозг. Но фактически мы обнаружили обратное: хорошо тренированные мышцы производят фермент, которых очищает организм от вредных веществ. Так что в этом контексте функция мышцы напоминает почечную или печёночную», — говорит Джордж Руас (Jorge Ruas), главный исследователь кафедры физиологии и фармакологии Каролинского института.

Исследователи обнаружили, что у мышей с более высокими уровнями PGC-1a1 в мышцах также высокий уровень ферментов KAT. КАТ преобразовывают вещество, образующееся при стрессе (кинуренин), в кинуреновую кислоту, которая не может проникать из крови в мозг. Точная функция кинуренина не известна, но высокие уровни этого вещества могут обнаруживаться у пациентов с психическими расстройствами. В этом исследовании учёные показали, что при получении кинуренина нормальными мышами у них развивается депрессия, в то время как влияния мышей с повышенным PGC-1a1 не обнаружено. Фактически, у таких животных никогда не выявляются повышенные уровни кинуренина в крови, так как фермент КАТ хорошо тренированных мышц работает как защитный механизм, быстро преобразуя его в кинуреновую кислоту.

«Вероятно, наша работа открывает новый фармакологический подход к лечению депрессии, с возможностью влиять на функции скелетных мышц вместо прямого воздействия на мозг. Скелетные мышцы, по-видимому, проявляют детоксикационный эффект, который своим действием способен защитить мозг повреждений и связанных с ними психических заболеваний», — говорит Джордж Руас.

Депрессия является распространённым в мире психическим расстройством, которым, по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), страдают более 350 миллионов человек.

На основе публикации: ‘Skeletal Muscle PGC-1a1 Modulates Kynurenine Metabolism and Mediates Resilience to Stress-Induced Depression’, Leandro Z. Agudelo, Teresa Femenía, Funda Orhan, Margareta Porsmyr-Palmertz, Michel Goiny, Vicente Martinez-Redondo, Jorge C. Correia, Manizheh Izadi, Maria Bhat, Ina Schuppe-Koistinen, Amanda Pettersson, Duarte M. S. Ferreira, Anna Krook, Romain Barres, Juleen R. Zierath, Sophie Erhardt, Maria Lindskog, and Jorge L. Ruas, Cell , online 25 September 2014.

How physical exercise protects the brain from stress-induced depression

Перевод эксперта FPA Сергея Струкова