Białka mitochondrialne odkrywają mechanizm, dzięki któremu ćwiczenia fizyczne poprawiają pamięć, zdolność uczenia się i aktywność motoryczną u szczurów z niedotlenieniową encefalopatią niedokrwienną Model 2

2.3. Białka mitochondrialne w jądrach hipokampa

Wskaźniki apoptozy mitochondriów w części jądrowej, cytochromie c, czynniku indukującym apoptozę (AIF) i rozszczepionej kaspazie-3, a także Smac/Diablo i OPA1, znacznie wzrosły w HIE, co wykazano półkwantyfikacją Western blot (Rysunek 3).

Cytochrom jest ważnym związkiem neurochemicznym, który ułatwia komunikację między neuronami i pomaga ludziom zachować dobrą pamięć. Wiele badań wykazało, że cytochromy mają ogromny wpływ na funkcjonowanie ludzkiego mózgu i są niezbędne w procesie uczenia się, zapamiętywania, poznania i innych aspektów.

Przede wszystkim cytochromy mogą poprawić uwagę i koncentrację człowieka, co jest jednym z ważnych czynników poprawiających pamięć. Rola cytochromów staje się bardziej widoczna, gdy musimy zapamiętać pewne informacje i musimy się na nich skoncentrować z pełną koncentracją. Może koordynować aktywność neuronów i usprawniać przekazywanie informacji między różnymi obszarami, pomagając nam w ten sposób efektywniej się uczyć i zapamiętywać.

Po drugie, cytochromy mogą również promować łączność między neuronami mózgu i jeszcze bardziej zwiększać efektywność przekazywania informacji. Obecność cytochromów moduluje transmisję synaptyczną i wzmacnia połączenia synaptyczne. Proces ten sprzyja interakcjom i transferowi informacji między neuronami, czyniąc mózg bardziej elastycznym i wydajnym.

Wreszcie cytochromy mogą również pomóc ludziom lepiej przetwarzać i przechowywać informacje w pamięci. Badania pokazują, że cytochromy odgrywają bardzo ważną rolę w procesie tworzenia i utrwalania pamięci. Może wzmacniać połączenia i interakcje między neuronami, pomagając w ten sposób lepiej przechowywać i przywoływać informacje oraz poprawiać efektywność i trwałość pamięci.

Podsumowując, cytochromy mają bardzo istotny wpływ na funkcjonowanie mózgu i pamięć. Powinniśmy skupić się na utrzymaniu i promowaniu produkcji cytochromu, utrzymaniu zdrowia mózgu i poprawie pamięci poprzez zdrową dietę, umiarkowane ćwiczenia i dobry sen. Widać, że musimy poprawić pamięć, a Cistanche desericola może znacząco poprawić pamięć, ponieważ Cistanche desericola ma działanie przeciwutleniające, przeciwzapalne i przeciwstarzeniowe, co może pomóc zmniejszyć utlenianie i reakcje zapalne w mózgu, chroniąc w ten sposób zdrowie układu nerwowego. Ponadto Cistanche Deserticola może również promować wzrost i naprawę komórek nerwowych, poprawiając w ten sposób łączność i funkcjonowanie sieci neuronowych. Efekty te mogą pomóc poprawić pamięć, uczenie się i szybkość myślenia, a także mogą zapobiegać rozwojowi dysfunkcji poznawczych i chorób neurodegeneracyjnych.

Kliknij Poznaj suplementy, aby zwiększyć pamięć

Cytochrom c (ryc. 3B), rozszczepiona kaspaza-3 (ryc. 3C) i Smac/Diablo (ryc. 3D) ulegały różnej ekspresji w HIE z wysiłkiem fizycznym i bez niego, ale nie było statystycznie istotnej różnicy w porównaniu z SHAM, NT . Niemniej jednak nuklearny AIF i OPA1 (ryc. 3A, E) wykazały statystycznie istotne.

2.4. Białka mitochondrialne w cytoplazmie kory mózgowej

Wskaźniki apoptozy mitochondriów w części cytoplazmatycznej, czynniku indukującym apoptozę (AIF), cytochromie c, rozszczepionej kaspazie-3, a także Smac/Diablo i OPA1, znacznie wzrosły w HIE, co wykazano półkwantyfikacją Western blot (ryc. 4).

AIF (ryc. 4A), cytochrom c (ryc. 4B) i Smac/Diablo (ryc. 4D) ulegały różnej ekspresji w HIE z ćwiczeniami i bez ćwiczeń, ale nie było statystycznie istotnej różnicy w porównaniu z SHAM, NT. Pomimo tego rozszczepiona kaspaza-3 (ryc. 4C) i OPA1 (ryc. 4E) wykazały statystycznie istotne zmiany.

2.5. Białka mitochondrialne w jądrach kory mózgowej

Wskaźniki apoptozy mitochondriów w części jądrowej, cytochromie c, czynniku indukującym apoptozę (AIF) i rozszczepionej kaspazie-3, a także Smac/Diablo i OPA1, znacznie wzrosły w HIE, co wykazano półkwantyfikacją Western blot (Rysunek 5), AIF (Rysunek 5A), Cytochrom c (Rysunek 5B), rozszczepiona kaspaza-3 (Rysunek 5C) i OPA1 (Rysunek 5E) ulegały różnej ekspresji w HIE i ćwiczeniach i były statystycznie istotne w porównaniu SZAM, NT.

Zmiany w nuklearnym Smac/Diablo (ryc. 5D) nie były natomiast istotne statystycznie.

Podsumowując, odkrycia te potwierdzają tezę, że ćwiczenia poprawiają funkcje motoryczne, uczenie się i odzyskiwanie pamięci poprzez tłumienie ekspresji białek apoptotycznych w hipokampie i korowo-mitochondrialnej w mózgach szczurów HIE.

2.6. Analiza immunofluorescencyjna białek w korze ruchowej

Rycina 6 przedstawia reprezentatywne obrazy immunofluorescencyjne kory ruchowej obszaru kory mózgowej wybarwione pod kątem AlF, cytochromu C, rozszczepionej kaspazy-3, Smac i OPAl. Podsumowano także analizę ilościową średniej intensywności fluorescencji (MFI) białek na Rycinach 6 i 7. Ćwiczenia Wimming spowodowały znaczne zmniejszenie ekspresji białek. obrazy i wykresy średniej intensywności fluorescencji (MFI).

Rycina 6. Obrazy immunofluorescencyjne i średnie intensywności fluorescencji białek w korze ruchowej. (A) Reprezentatywne obrazy immunofluorescencyjne i MFI AIF w korze ruchowej każdej grupy. Cząsteczki AIF są zielone. Cząsteczki AIF analizowano w korze ruchowej.

Wyniki przedstawiono jako średnią ± SEM 3 szczurów z każdej grupy. (** p < 0.001 i *** p < 0,0001) w porównaniu z grupą SHAM, NT; (## p < 0,001 w porównaniu z grupą HIE, NT; każda grupa, n=3). Pasek skali, 100 µm. (B) Reprezentatywne obrazy immunofluorescencyjne i MFI cytochromu C w korze ruchowej każdej grupy. Analizowano cząsteczki cytochromu C (zielone) w korze ruchowej.

Dane przedstawiono jako średnią ± SEM 3 szczurów z każdej grupy. (** p < 0.001 i *** p < 0,0001) w porównaniu z grupą SHAM, NT; (## p < 0,001 w porównaniu z grupą HIE, NT); każda grupa, n=3. Pasek skali, 100 µm. (C) Reprezentatywne obrazy immunofluorescencyjne i MFI rozszczepionej kaspazy-3 w korze ruchowej każdej grupy. Rozszczepione cząsteczki kaspazy-3 (zielone) analizowano w korze ruchowej.

Wyniki przedstawiono jako średnią ± SEM 3 szczurów z każdej grupy. (* p < 0.05 i *** p < 0,0001)w porównaniu z grupą SHAM, NT); każda grupa, n=3. Pasek skali, 100 µm. (D) Reprezentatywne obrazy immunofluorescencyjne i MFI SMAC w korze ruchowej każdej grupy.

Cząsteczki SMAC (zielone) analizowano w korze ruchowej. Wyniki przedstawiono jako średnią ± SEM dla 3 szczurów z każdej grupy. (** p < 0.001 i *** p < 0,0001) w porównaniu z grupą SHAM, NT); każda grupa, n=3. Pasek skali, 100 µm. (E) Reprezentatywne obrazy immunofluorescencyjne i MFI OPA1 w korze ruchowej każdej grupy. Cząsteczki OPA1 (zielone) analizowano w korze ruchowej.

Poszczególne dane przedstawiono jako średnią ± SEM od 3 szczurów w każdej grupie. (*** p < 0.0001) w porównaniu z grupą SHAM-NT; (## p < 0,001 w porównaniu z grupą HIE, NT); każda grupa, n=3. Pasek skali, 100 µm.

3. Dyskusja

Ponieważ mitochondria są niezbędne do produkcji energii w komórkach mózgowych [23,24], zbadaliśmy wpływ ćwiczeń pływackich na mitochondrialne sygnały apoptotyczne i dynamiczne w HIE.

Aby to osiągnąć, zastosowaliśmy program ćwiczeń i oceniliśmy pięć regulatorów funkcji mitochondriów (AIF, cytochrom c, rozszczepiona kaspaza-3, Smac/Diablo i OPA1). Nasze wyniki pokazały, że trening fizyczny wpływa na te białka niezależnie od stanu zdrowia (to znaczy w modelach szczurzych HIE lub w grupach pozorowanych).

Ćwiczenia pływania obniżyły ekspresję białek związanych z apoptozą mitochondriów; AIF, cytochrom c i rozszczepiona kaspaza-3 w cytozolu i jądrach hipokampu oraz korze, co jest zgodne ze stwierdzeniem Moore'a i in. [25] że aktywność fizyczna wpływa na każdy aspekt mitochondrium.

Co więcej, cztery tygodnie ćwiczeń obniżyły poziom ekspresji markera rozszczepienia Smac/Diablo i białka przebudowującego cristae OPA1, czemu towarzyszyło zwiększenie wydajności motorycznej, uczenia się i zapamiętywania.

W hipokampie i korze mózgowej szczurów HIE i prowadzących siedzący tryb życia poziom mitochondrialnych wskaźników apoptozy; cytochrom c, AIF i rozszczepiona kaspaza-3 znacznie wzrosły. W porównaniu ze szczurami SHAM i NT, gdy szczury HIE i normalne szczury poddano ćwiczeniom pływania, poziomy AIF, cytochromu c i rozszczepionej kaspazy-3 znacznie spadły, co jest obserwacją zbieżną z odkryciem [24,26], że ćwiczenia przywracają zdrowie Funkcja mitochondriów w chorobach neurodegeneracyjnych.

Wskazując, że AIF jest główną przyczyną utraty neuronów w niedojrzałym mózgu w następstwie niedotlenienia-niedokrwienia i hipomorficznej mutacji powodującej zmniejszoną ekspresję AIF, o której mówi się, że chroni przed niedotlenieniem noworodków [27], obserwujemy tutaj, że ćwiczenia pływackie mają taki sam efekt w mózgu szczura HIE poprzez hamowanie translokacji cytozolowej i jądrowej białka.

Antyapoptotyczny wpływ treningu fizycznego odpowiada poprawie funkcji motorycznych, uczenia się i pamięci, co sugeruje, że trening fizyczny pozwala uniknąć nieprawidłowego działania mitochondriów i apoptozy.

To wyjaśnia neuronalne mechanizmy ochronne zgłaszane po treningu wysiłkowym, które promują neurogenezę i naprawę mieliny w półcieniu po udarze [28], ponieważ są to procesy wymagające dużego zapotrzebowania na energię, które wymagają stabilnych funkcjonalnych mitochondriów.

Biorąc pod uwagę zdolność ćwiczeń do modulowania stabilizacji białek mitochondrialnych oraz poprawy funkcji motorycznych, uczenia się i pamięci, niezwykłe byłoby ustalenie, czy metabolit związany z wysiłkiem fizycznym, mleczan, który przenika przez barierę krew-mózg [29], w znaczący sposób przyczynia się do korzystnego wpływu ćwiczeń na hamowanie apoptozy oraz promowanie motoryki, uczenia się i pamięci w HIE.

Ćwiczenia pływania znacząco poprawiły aktywność motoryczną, pamięć i zdolność uczenia się u szczurów z HIE poprzez zmniejszenie apoptozy mitochondriów poprzez szlaki sygnalizacyjne Cyto.C/Cleaved Caspase-3i AIF.

Poza tym wykazano, że interwencja w ćwiczenia pływania stabilizuje mitochondrialne cristae i potencjał błonowy u szczurów HIE, o czym świadczy odwrócenie Smac/Diablo i OPA1 u tych zwierząt, co jest zgodne z [30,31] ustaleniami podkreślającymi znaczenie OPA1 w mitochondrialnych cristae stabilizacja.

Ponieważ podstawowe mechanizmy neurobiologiczne neuroplastyczności wywołanej wysiłkiem fizycznym są nadal w większości nieuchwytne [8], nasze odkrycia stanowią intrygującą i wiarygodną platformę dla przyszłych badań nad identyfikacją dodatkowych szlaków molekularnych, które można modulować, aby skutecznie zarządzać HIE i wynikającymi z niego upośledzeniami.

For more information:1950477648nn@gmail.com