Физические нагрузки могут обратить нейродегенерацию

Высокоинтенсивные физические упражнения вызывают защитные реакции мозга, которые потенциально могут не только замедлить, но и, возможно, обратить вспять нейродегенерацию, связанную с болезнью Паркинсона.

Предыдущие исследования показали, что многие формы физических упражнений связаны с улучшением симптомов болезни Паркинсона. Но не было никаких доказательств того, что посещение спортзала может вызвать изменения на уровне мозга. Небольшое исследование с участием 10 пациентов показало, что высокоинтенсивные аэробные упражнения сохраняют нейроны, продуцирующие дофамин - клетки мозга, которые наиболее уязвимы к разрушению у пациентов с этим заболеванием. После шести месяцев упражнений нейроны действительно вырабатывали более сильные сигналы дофамина.

Авторы опубликовали свои выводы в npj Parkinson's Disease.

Это первый случай, когда визуализация была использована для подтверждения того, что биология мозга у людей, страдающих болезнью Паркинсона, изменяется под воздействием интенсивных физических упражнений.

Ранее два хорошо спланированных клинических испытания показали, что высокоинтенсивные упражнения, при которых участники достигают примерно 80-85% от максимальной частоты сердечных сокращений, соответствующей их возрасту, три раза в неделю в течение шести месяцев коррелируют с менее выраженными двигательными симптомами. Результаты показали, что физические упражнения действительно модифицируют заболевание в клиническом смысле.

Для новой же работы ученые привлекли пациентов, у которых болезнь Паркинсона была диагностирована менее четырех лет назад. На этой ранней стадии заболевания пациенты еще не потеряли все свои нейроны, продуцирующие дофамин. Первоначально все участники прошли 2-недельный испытательный период, чтобы убедиться, что они смогут справиться с интенсивностью занятий физическими упражнениями, прежде чем записаться.

После испытательного периода участники прошли сканирование мозга. Во время МРТ измерялось количество нейромеланина (темного пигмента нейронов, продуцирующих дофамин) в черном веществе. Во время ПЭТ-КТ измерялась доступность переносчика дофамина (DAT). DAT - это белок, который помогает нейронам поддерживать надлежащий уровень дофамина.

Десять участников завершили 6-месячную программу упражнений высокой интенсивности. Из-за пандемии COVID-19 занятия проходили онлайн. Эти занятия включают функциональные интервалы высокой интенсивности (HIFI), предназначенные для поддержания частоты сердечных сокращений участников на высоком уровне в течение большей части тренировки. Участники носили пульсометры, чтобы убедиться, что они достигли целевой частоты сердечных сокращений, и другие носимые устройства для записи своих движений. Через шесть месяцев исследователи повторили МРТ и ПЭТ.

После 6-месячной программы томография головного мозга показала значительное увеличение как нейромеланина, так и сигналов DAT в черном веществе. Это говорит о том, что упражнения высокой интенсивности не только замедлили нейродегенеративный процесс, но и помогли оздоровить дофаминергическую систему.

Хотя это захватывающее открытие, потребуются дополнительные исследования, чтобы полностью понять нейропротекторные эффекты физических упражнений. Авторы надеются, что работа вдохновит других ученых уделять приоритетное внимание исследованиям физических упражнений и их потенциала, модифицирующего заболевание.

Источник:
Bart de Laat et al, Intense exercise increases dopamine transporter and neuromelanin concentrations in the substantia nigra in Parkinson's disease, npj Parkinson's Disease (2024). DOI: 10.1038/s41531-024-00641-1