Как физические упражнения защищают от депрессии
, опубликованное в журнале Cell, исследует механизмы, лежащие в основе защиты от стресс-индуцированной , которая достигается через физические упражнения.
Давно известно, что люди, занимающиеся спортом или умеренными физическими нагрузками, гораздо менее склонны к депрессии, чем люди с гиподинамией.
В прошлом году был опубликован обновленный систематический обзор [] британских исследователей, в котором были проанализированы 35 рандомизированных контролируемых исследований по этому вопросу, с участием в общей сложности 1356 участников, страдавших от депрессии.
Этот обзор показал, что физические упражнения ускоряли выздоровление людей, страдающих депрессией, как в группе психологической терапии, так и в группе пациентов, принимающих антидепрессанты.
Ученым известно, что регулярные занятия физическими упражнениями приводят к накоплению в скелетных мышцах специального белка, называемого PGC-1a1. Авторы нового исследования, проведенного в Каролинском институте в Швеции, решили проверить, не связан ли защитный эффект физических упражнений с накоплением конкретно этого белка.
Авторы исследования вывели специальных, генетически модифицированных мышей, с высоким уровнем содержания PGC-1A1 в скелетных мышцах (сопоставимые с уровнем содержания этого белка в высокотренированных скелетных мышцах), и сравнили их с нормальными мышами, воссоздав в лабораторных условиях стрессовые факторы. Мыши подвергались воздействию громких звуков и миганию ярких ламп в темноте, после чего ученые следили за тем, как быстро восстанавливается их циркадный ритм.
Через 5 недель умеренного воздействия стрессовых факторов, у обычных мышей развивались симптомы депрессии, в то время как у генетически модифицированных мышей не было отмечено депрессивного поведения.
"Наша первоначальная гипотеза исследования была в том, что тренированные мышцы вырабатывают какое-то вещество с благотворным влиянием на мозг," - говорит Jorge Ruas, главный автор этого исследования.
"Во время проведения наших работ мы обнаружили обратное: хорошо тренированные мышцы производят фермент, который очищает организм от вредных веществ. В этом контексте функция скелетных мышц чем-то напоминает функцию почек или печени", - говорит он.
Продолжив исследования генетически модифицированных мышей, авторы сделали еще одно открытие - оказывается, у мышей, имеющих повышенные уровни PGC-1A1 - имеется также увеличение концентрации КАТ-ферментов (группы ферментов, объединенных общей функцией и названием «кинуренинаминотрансфераза»). Эти ферменты преобразовывают кинуренин - вещество, образующееся в результате стресса, в кинуреновую кислоту. Точная функция этой кислоты не известна, но у пациентов с психическими расстройствами неизменно определяется высокий уровень этой кислоты.
Когда у нормальных мышей в рамках исследования стали измерять уровни кинуренина, ученые обнаружили, что они связаны с симптомами депрессии. Однако когда ученые стали измерять уровни этого вещества у генно-модифицированных мышей, имеющих повышенные уровни белка PGC-1A1, концентрация кинуренина оказалась неизменной.
Исследователи также заметили, что даже когда мышам с повышенным содержанием PGC-1A1 в мышцах, вводили кинуренин инъекционно, концентрация кинуренина в их крови - не изменялась. Это происходило потому, что КАТ-ферменты в мышцах с высоким содержанием PGC-1A1 быстро преобразовывали его в кинуреновую кислоту. Исследователи полагают, что это и есть защитный механизм, объясняющий пользу физических нагрузок для профилактики и лечения депрессии.
"С нейробиологической точки зрения, нам до сих пор неизвестно, что такое депрессия", - говорит Mia Lindskog, научный сотрудник кафедры неврологии Каролинского института. "Наше исследование лишь обнаружило еще один фрагмент головоломки, поскольку мы смогли дать объяснение защитным биохимическим изменениям, вызванным физической нагрузкой, которые защищают мозг от повреждения во время стресса", - добавила она.
"Вполне возможно, что наша работа положит начало разработке новых лекарственных препаратов против депрессии, которые могли бы способствовать увеличению концентрации биологических веществ в скелетных мышцах, стимулируя их детоксикационную функцию. Тем самым в будущем, возможно, удастся разработать препараты для медикаментозного лечения и профилактики депрессии", - добавил Jorge Ruas.
