Naukowcy z Karolinska Institutet w Szwecji badają molekularną podstawę powiedzenia «zdrowy umysł, zdrowe ciało». Kluczem wydaje się być sposób, w jaki mięśnie redukują poziom markerów stresu we krwi.
Badania wykazały, że ćwiczenia nie tylko sprzyjają spalaniu tłuszczu, ale również pozytywnie wpływają na umysł.
Już zanim nauka dostarczyła wyjaśnień, aktywność fizyczna była uznawana za skuteczną metodę łagodzenia objawów depresyjnych u wielu osób.
W 2014 roku zespół badaczy z Instytutu Karolinskiego po raz pierwszy szczegółowo opisał mechanizmy, przez które ćwiczenia przynoszą korzyści mózgowi.
Szwedzki zespół wykazał, że podczas aktywności fizycznej mięśnie produkują enzym, który degraduje kinureninę – substancję obecna w podwyższonych stężeniach u osób cierpiących na depresję i inne zaburzenia psychiczne.
Enzym produkowany przez mięśnie przekształca kinureninę w kwas kinureninowy, który nie jest w stanie przejść przez barierę krew-mózg. W ten sposób mózg jest chroniony przed niektórymi stresogennymi zmianami, które są uznawane za istotne w rozwoju depresji.
Dzięki temu mięśnie skutecznie oczyszczają krew z tego związku, zapobiegając jego negatywnym skutkom dla funkcji mózgu.
Bliższe zbadanie kinureniny
W tym tygodniu ten sam zespół badaczy ujawnił wyniki najnowszych badań, które zgłębiają ten mechanizm; ich wyniki zostały opublikowane w renomowanym czasopiśmie.
W swoim najnowszym badaniu naukowcy analizują, w jaki sposób kinurenina przynosi korzyści nie tylko mózgowi, ale również całemu organizmowi. Projekt prowadził Jorge Ruas z Wydziału Fizjologii i Farmakologii w Instytucie Karolinska.
Okazuje się, że wcześniej opisany związek działa w obie strony, a obniżenie poziomu kinureniny nie tylko redukuje objawy depresji, ale także zwiększa metabolizm tłuszczu oraz odpowiedź przeciwzapalną.
W ramach badania zespół karmił szczury dietą bogatą w tłuszcze, co prowadziło do podwyższenia poziomu glukozy we krwi i nadwagi. Następnie podawano myszom codzienne zastrzyki kwasu kinureninowego, produktu rozkładu kinureniny. Myszy, które otrzymywały kwas kinureninowy, nadal były karmione dietą wysokotłuszczową.
Pomimo braku zmiany w kaloryczności, myszy przestały przybierać na wadze, a ich tolerancja glukozy – wskaźnik zaburzeń metabolicznych – poprawiła się.
Ten mechanizm może zapewnić nadzieję
Naukowcy uważają, że kwas kinureninowy działa na receptor znany jako GPR35, który znajduje się na komórkach tłuszczowych oraz w układzie odpornościowym.
Jest możliwe, że aktywność kwasu kinureninowego w tym receptorze prowadzi do przekształcania białego tłuszczu w brązowy, co może przyspieszyć metabolizm i obniżyć poziom glukozy we krwi; równocześnie może to zmniejszać destrukcyjne zapalenie, angażując komórki odpornościowe.
«Połączyliśmy dwie części wyrażenia 'zdrowy umysł, zdrowe ciało’. Nasze badania przyczyniają się do zrozumienia, dlaczego ćwiczenia fizyczne są korzystne dla organizmu, a w dłuższej perspektywie mogą prowadzić do opracowania nowych metod leczenia otyłości lub cukrzycy,» mówi Jorge Ruas.
Ta nowatorska droga, dzięki której ćwiczenia mogą wpływać na mózg, ciało i układ odpornościowy, może zainspirować projekty innowacyjnych interwencji. Jeśli modulowanie szlaku kinureniny może ograniczyć przyrost masy ciała bez zmiany diety, to może stać się nowym celem w terapii.
Biorąc pod uwagę, że otyłość i cukrzyca stanowią ogromny problem zdrowia publicznego w całej Ameryce, zrozumienie, jak można je ograniczać lub im zapobiegać, jest niezwykle istotne.
Jednak, jak zauważają autorzy, są to wczesne próby, a przed nami długa droga. «Naszym następnym krokiem jest zidentyfikowanie złożonego łańcucha oddziałujących cząsteczek, na które wpływa dieta i trening,» podkreśla Ruas.
To będzie trudne i szczegółowe zadanie, ale zespół z Karolinska Institutet jest zdecydowany, by iść naprzód.
Nowe badania w 2024 roku
W 2024 roku planowane są dalsze badania, które mają na celu zrozumienie mechanizmów działania kinureniny w kontekście różnych form aktywności fizycznej. Badania te będą obejmować zarówno ludzi, jak i zwierzęta laboratoryjne, co pozwoli na lepsze zrozumienie, jak różne rodzaje ćwiczeń wpływają na poziom kinureniny oraz ogólny stan zdrowia.
Nowe odkrycia mogą przyczynić się do rozwinięcia programów rehabilitacyjnych oraz terapii, które będą uwzględniać aktywność fizyczną jako kluczowy element w walce z depresją i zaburzeniami metabolicznymi. W szczególności, większa uwaga będzie poświęcona badaniu interakcji między dietą a ćwiczeniami w kontekście modulowania poziomów kinureniny.
W miarę jak badania będą się rozwijać, możemy spodziewać się jeszcze bardziej szczegółowych wytycznych dotyczących tego, jak wprowadzać aktywność fizyczną jako skuteczną strategię w profilaktyce i leczeniu depresji oraz otyłości.
