Mitokondrielle proteiner afslører den mekanisme, hvormed fysisk træning forbedrer hukommelse, læring og motorisk aktivitet i hypoxisk iskæmisk encefalopati Rottemodel del 1

Abstrakt:

Baggrund: Fysisk træning har vist sig at forbedre kognitive og motoriske funktioner, fremme neurogenese og demonstrere terapeutiske fordele ved neurodegenerative lidelser.

De fysiske fordele ved træning rækker ud over blot at holde din krop sund. Det hjælper også med at forbedre hjernens funktion, især hukommelsen. Forskning viser, at regelmæssig motion styrker neuronale forbindelser i hjernen og fremmer en sund blodcirkulation.

Der er flere måder at forbedre hukommelsen gennem træning. Blandt dem er aerob træning særligt effektiv, såsom løb, cykling, svømning osv. Disse øvelser øger hjerte- og vejrtrækningsfrekvenser og øger blodcirkulationen i kroppen. Endnu vigtigere er det, at aerob træning også kan stimulere hjernen til at frigive neurotransmittere såsom dopamin, forbedre humøret, hæve angsttærskler og reducere depression og andre problemer.

Derudover kan styrketræning også være med til at forbedre hukommelsen. Denne form for træning er med til at opbygge kroppens stofskifteniveauer og fremmer udskillelsen af ​​flere fedtsyrer. Dette er med til at øge lipidniveauet i blodet, hvilket har en positiv effekt på hjernens funktion.

Derudover kan lavintensiv træning som yoga også være med til at styrke neuronale forbindelser i hjernen. Denne form for træning har en skånsom indvirkning på hjernen og kan dulme og slappe af hjernen.

Samlet set er motionens indvirkning på menneskers sundhed meget vigtig, især på forbedringen af ​​hjernens funktion. Uanset hvilken form for motion vi vælger, så længe vi holder ud og holder ud, vil vi få positive resultater, der giver os mulighed for at leve et sundt, afslappet og lykkeligt liv! Det kan ses, at vi skal forbedre hukommelsen, og Cistanche deserticola kan forbedre hukommelsen markant, fordi Cistanche deserticola er et traditionelt kinesisk medicinsk materiale, der har mange unikke effekter, hvoraf en er at forbedre hukommelsen. Virkningen af ​​Cistanche deserticola kommer fra de mange aktive ingredienser, den indeholder, herunder garvesyre, polysaccharider, flavonoidglycosider osv. Disse ingredienser kan fremme hjernens sundhed gennem en række forskellige veje.

Klik på kender 10 måder at forbedre hukommelsen

Ikke desto mindre er det afgørende at undersøge de cellulære og molekylære mekanismer, hvorved dette sker. Undersøgelsen havde til formål at undersøge og evaluere effekten af ​​svømmetræning på ændringerne af mitokondrielle proteiner i hjernen hos rotter med hypoxisk-iskæmisk encefalopati (HIE). Metoder: Den lodrette pol og Morris vandlabyrint-test blev brugt til at vurdere dyrenes motoriske og kognitive funktioner, og western blot og immunfluorescens af hjernevæv blev brugt til at vurdere biomarkørerne for mitokondriel apoptose og cristae-stabilitet som svar på træningstræning.

Fire grupper af rotter blev brugt: (1) falsk stillesiddende gruppe (SHAM, NT), (2) simuleret træningsgruppe (SHAM, T) (3) stillesiddende hypoxisk-iskæmisk encefalopatigruppe (HIE, NT) og (4) hypoxisk -iskæmisk encefalopati træningsgruppe (HIE, T).

Resultater: Dyr med HIE viste motoriske og kognitive underskud samt øget apoptotisk proteinekspression. Motion på den anden side forbedrede motoriske og kognitive funktioner, mens det også undertrykker ekspressionen af ​​apoptotiske proteiner.

Konklusioner: Ved at stabilisere de mitokondrielle cristae og undertrykke den apoptotiske kaskade gav fysisk træning neurobeskyttelse ved hypoxisk iskæmi-induceret hjerneskade.

1. Introduktion

Hypoxisk-iskæmisk encefalopati (HIE) er en type alvorlig centralnervesystemskade hos nyfødte forårsaget af perinatal hypoxi. HIE er en primær årsag til spædbørnsdød hos både fuldbårne og præmature nyfødte, såvel som alvorlige kroniske problemer, herunder cerebralparese, neurosensoriske abnormiteter og kognitive mangler [1,2].

HIE påvirker 1 til 8 ud af 1000 levendefødte i udviklede lande og op til 26 ud af 1000 levendefødte i udviklingslande, hvilket tegner sig for op til 23% af alle spædbørnsdødsfald på verdensplan [3,4].

Perinatale abnormiteter, såsom hypoxi, kan forårsage hjerneskade, som almindeligvis efterfølges af neurologiske lidelser, såsom cerebral parese eller mental retardering. Processerne, der driver hjerneskade hos nyfødte, er stadig uklare; Mitokondrier spiller dog en afgørende rolle, ikke kun er de essentielle for stofskiftet, men de indeholder også adskillige proteiner med apoptotiske egenskaber [5].

Motion reducerer hjerneskade-inducerede motoriske underskud ved at undertrykke apoptotisk neuronal celledød i den motoriske cortex [6]. Desuden har det fået et ry blandt pædiatriske fysioterapeuter som en valgfri intervention for børn med cerebral parese [7].

Med akkumulerende beviser fra dyre- og menneskestudier, der understøtter synspunktet om, at fysisk træning øger neuroplasticitet og dermed reducerer risikoen for flere neurodegenerative sygdomme [8-10]. Mens mange undersøgelser [11-14] er enige om, at fysisk træning forbedrer hjernens funktion ved at fremme neuroplasticitet og kognition, har få forsøgt at belyse mitokondrielle proteiners reaktion på fysisk træning, der er involveret i apoptose.

Da motion er så vigtigt for at opretholde et godt helbred regelmæssigt, er en bedre forståelse af de molekylære mekanismer, hvorved træning giver gavnlige virkninger for kroppen, grundlæggende for at identificere mere specifikke veje, der kan manipuleres til at forebygge eller behandle sygdomme [15].

Mitokondrier spiller en vigtig rolle i neonatal neurodegeneration efter hypoxi-stress, og deres dysfunktion er et kritisk stadium i neurodegenerativ progression, som er forbundet med efterfølgende induktion af celledødsveje, der er et centralt kendetegn for hypoxisk-iskæmisk skade [16].

Mitokondrier aktiverer adskillige apoptotiske signalveje og proteininteraktioner, herunder; cytochrom c (Cyto. C), apoptose-inducerende faktor (AIF), endonuklease G (Endo G) og anden mitokondrier-afledt aktivator af caspase (Smac), for at udlede pro-apoptotiske proteiner fra intermembranerne, kulminerende i iboende apoptose [17 ,18].

Den mitokondrielle vej, som signalerer celledød ved apoptose, aktiveres af en række stressfaktorer, herunder hypoxisk iskæmi. Permeabiliseringen af ​​den ydre mitokondrielle membran, OMM [også kaldet mitokondriel ydre membranpermeabilisering (MOMP)] er den primære begivenhed i mitokondriemedieret apoptose, hvilket tillader forskellige mitokondrielle proteiner at flytte til cytosolen og forbedre procaspaseaktivering [19].

Endvidere [20] rapporterede, at træning øger kopiantallet af mitokondrielt DNA (mtDNA) i cortex og hippocampus, som er direkte påvirket af HIE. Denne undersøgelse undersøgte virkningerne af træning på kognitiv og motorisk ydeevne ved at fremhæve responsen af ​​mitokondrielle apoptotiske proteiner efter hypoxisk-iskæmisk fornærmelse og træning.

Vi undersøgte virkningerne af svømmetræning på mitokondriel apoptose i hippocampus og cerebral cortex i HIE-induceret motorisk og kognitiv svækkelse.
2. Resultater

2.1. Svømmeøvelser fremmer motorisk og kognitiv præstation

Vi udførte lodrette stang- og Morris-vandlabyrinten (MWM)-tests for at bestemme, om svømmeøvelser forbedrer motorisk, indlærings- og rumlig hukommelsesydelse hos HIE-rotter.

Ifølge [21] bruges den lodrette poltest til at vurdere motorisk ydeevne, og resultaterne i figur 1A viste, at HIE-rotternes motoriske ydeevne var lavere end kontrolrotternes (p < 0).{{ 4}}5). Svømmeøvelser forbedrede på den anden side rotters motoriske ydeevne, dog ikke statistisk signifikant ved (p < 0,05). MWM er en rumlig læringsopgave, der kræver, at rotter lokaliserer en skjult platform i en uigennemsigtig vandbassin ved hjælp af visuelle signaler.

Erhvervelse af rumlig læring hos både kontrolrotter og HIE-rotter blev observeret som reduceret latens for at nå den skjulte platform på dag 6. Rotter, der foretog svømmeøvelser, klarede sig betydeligt bedre end kontrolrotterne vist i figur 1B.

For at evaluere referencehukommelsen gennemførte vi en sonderingstest 24 timer efter den sidste træningssession (dag 6), som blev udført uden den skjulte platform. Som forventet viste motionsrotter en betydelig forbedring af hukommelsen, som vist ved det øgede antal gange, de krydsede målkvadrant (figur 1E). Under MWM-sessionerne rejste kontrol- og træningsrotterne forskellige distancer og svamat varierende hastigheder (figur 1C, D).

Disse resultater tyder på, at svømmetræning forbedrer den motoriske og kognitive funktion. Tilsammen understøtter vores resultater konceptet, der motion forbedrer motorisk funktion, rumlig indlæring og hukommelsesbevarelse.

2.2. Mitokondrielle proteiner i cytoplasmaet i Hippocampus

De mitokondrielle apoptoseindikatorer i den cytosoliske del; cytochrom c, apoptose-inducerende faktor (AIF) og spaltet caspase-3, såvel som Smac/Diablo og OPAl, steg mærkbart i HlE, som vist ved Western blot-semi-kvantificering (figur 2).

Cytokrom c (figur 2B), spaltet caspase-3 (figur 2C), AlF (figur 2A) og Smac/Diablo (figur 2D) blev alle udtrykt forskelligt i HlE med og uden træning, men der var ingen statistisk signifikant forskel sammenlignet med SHAM, NT. Ikke desto mindre viste cytosolicOPA1 en statistisk signifikant forskel i HlE, NT, figur 2E.

For more information:1950477648nn@gmail.com