Οι μιτοχονδριακές πρωτεΐνες αποκαλύπτουν τον μηχανισμό με τον οποίο η σωματική άσκηση βελτιώνει τη μνήμη, τη μάθηση και την κινητική δραστηριότητα σε μοντέλο αρουραίου με υποξική ισχαιμική εγκεφαλοπάθεια Μέρος 2

2.3. Μιτοχονδριακές Πρωτεΐνες στους Πυρήνες του Ιππόκαμπου

Οι δείκτες μιτοχονδριακής απόπτωσης στο πυρηνικό τμήμα, το κυτόχρωμα c, ο παράγοντας επαγωγής απόπτωσης (AIF) και η σχισμένη κασπάση-3, καθώς και το Smac/Diablo και το OPA1, αυξήθηκαν σημαντικά στο HIE, όπως αποδεικνύεται από την ημιποσοτικοποίηση Western blot (Εικόνα 3).

Το κυτόχρωμα είναι ένα σημαντικό νευροχημικό που διευκολύνει την επικοινωνία μεταξύ των νευρώνων και βοηθά τους ανθρώπους να διατηρήσουν καλή μνήμη. Πολλές μελέτες έχουν δείξει ότι τα κυτοχρώματα έχουν τεράστιο αντίκτυπο στη λειτουργία του ανθρώπινου εγκεφάλου και είναι απαραίτητα στη μάθηση, τη μνήμη, τη γνώση και άλλες πτυχές.

Πρώτα απ 'όλα, τα κυτοχρώματα μπορούν να βελτιώσουν την προσοχή και τη συγκέντρωση των ανθρώπων, κάτι που είναι ένας από τους σημαντικούς παράγοντες για τη βελτίωση της μνήμης. Ο ρόλος των κυτοχρωμάτων γίνεται πιο εμφανής όταν χρειάζεται να θυμόμαστε ορισμένες πληροφορίες και πρέπει να συγκεντρωθούμε σε αυτές με πλήρη συγκέντρωση. Μπορεί να συντονίσει τη δραστηριότητα των νευρώνων και να ενισχύσει τη μετάδοση πληροφοριών μεταξύ διαφορετικών περιοχών, βοηθώντας μας έτσι να μαθαίνουμε και να θυμόμαστε πιο αποτελεσματικά.

Δεύτερον, τα κυτοχρώματα μπορούν επίσης να προωθήσουν τη συνδεσιμότητα μεταξύ των νευρώνων του εγκεφάλου και να ενισχύσουν περαιτέρω την αποτελεσματικότητα της μετάδοσης πληροφοριών. Η παρουσία κυτοχρωμάτων ρυθμίζει τη συναπτική μετάδοση και ενισχύει τις συναπτικές συνδέσεις. Αυτή η διαδικασία προάγει τις αλληλεπιδράσεις και τη μεταφορά πληροφοριών μεταξύ των νευρώνων, καθιστώντας τον εγκέφαλο πιο ευέλικτο και αποτελεσματικό.

Τέλος, τα κυτοχρώματα μπορούν επίσης να βοηθήσουν τους ανθρώπους να επεξεργάζονται καλύτερα και να αποθηκεύουν πληροφορίες μνήμης. Έρευνες δείχνουν ότι τα κυτοχρώματα παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στη διαδικασία σχηματισμού και διατήρησης της μνήμης. Μπορεί να ενισχύσει τις συνδέσεις και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των νευρώνων, βοηθώντας μας έτσι να αποθηκεύουμε και να ανακαλούμε καλύτερα πληροφορίες και να βελτιώσουμε την αποτελεσματικότητα και την ανθεκτικότητα της μνήμης.

Συνοψίζοντας, τα κυτοχρώματα έχουν πολύ σημαντικό αντίκτυπο στη λειτουργία του εγκεφάλου και στη μνήμη. Θα πρέπει να επικεντρωθούμε στη διατήρηση και την προώθηση της παραγωγής κυτοχρώματος, στη διατήρηση της υγείας του εγκεφάλου και στη βελτίωση της μνήμης μέσω μιας υγιεινής διατροφής, μέτριας άσκησης και καλού ύπνου. Μπορεί να φανεί ότι πρέπει να βελτιώσουμε τη μνήμη και το Cistanche deserticola μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη μνήμη, επειδή το Cistanche deserticola έχει αντιοξειδωτικά, αντιφλεγμονώδη και αντιγηραντικά αποτελέσματα, τα οποία μπορούν να βοηθήσουν στη μείωση της οξείδωσης και των φλεγμονωδών αντιδράσεων στον εγκέφαλο, προστατεύοντας έτσι τον υγεία του νευρικού συστήματος. Επιπλέον, το Cistanche deserticola μπορεί επίσης να προωθήσει την ανάπτυξη και την επισκευή των νευρικών κυττάρων, ενισχύοντας έτσι τη συνδεσιμότητα και τη λειτουργία των νευρωνικών δικτύων. Αυτά τα αποτελέσματα μπορούν να βοηθήσουν στη βελτίωση της μνήμης, της μάθησης και της ταχύτητας σκέψης και μπορεί επίσης να αποτρέψουν την ανάπτυξη γνωστικής δυσλειτουργίας και νευροεκφυλιστικών ασθενειών.

Κάντε κλικ στα συμπληρώματα γνώσης για να ενισχύσετε τη μνήμη

Το κυτόχρωμα c (Εικόνα 3Β), η διασπασμένη κασπάση-3 (Εικόνα 3C) και το Smac/Diablo (Εικόνα 3D) εκφράστηκαν όλα διαφορετικά στο HIE με και χωρίς άσκηση, αλλά δεν υπήρχε στατιστικά σημαντική διαφορά σε σύγκριση με το SHAM, NT . Παρόλα αυτά, ο πυρηνικός AIF andOPA1 (Εικόνα 3Α, Ε) έδειξε στατιστικά σημαντικό.

2.4. Μιτοχονδριακές πρωτεΐνες στο κυτταρόπλασμα του εγκεφαλικού φλοιού

Οι δείκτες μιτοχονδριακής απόπτωσης στο κυτταροπλασματικό τμήμα, παράγοντας επαγωγής απόπτωσης (AIF), κυτόχρωμα c, διασπασμένη κασπάση-3, καθώς και Smac/Diablo και OPA1, αυξήθηκαν σημαντικά στο HIE, όπως καταδεικνύεται από ημιποσοτικοποίηση Western blot (Εικόνα 4).

Το AIF (Εικόνα 4Α), το κυτόχρωμα c (Εικόνα 4Β) και το Smac/Diablo (Εικόνα 4D) εκφράστηκαν όλα διαφορετικά στο HIE με και χωρίς άσκηση, αλλά δεν υπήρχε στατιστικά σημαντική διαφορά σε σύγκριση με το SHAM, NT. Παρόλα αυτά, η διασπασμένη κασπάση-3 (Εικόνα 4Γ) και η ΟΠΑ1 (Εικόνα 4Ε) παρουσίασαν στατιστικά σημαντικές αλλαγές.

2.5. Μιτοχονδριακές πρωτεΐνες στους πυρήνες του εγκεφαλικού φλοιού

Οι δείκτες μιτοχονδριακής απόπτωσης στο πυρηνικό τμήμα, το κυτόχρωμα c, ο παράγοντας επαγωγής απόπτωσης (AIF) και η σχισμένη κασπάση-3, καθώς και το Smac/Diablo και το OPA1, αυξήθηκαν σημαντικά στο HIE, όπως αποδεικνύεται από την ημιποσοτικοποίηση Western blot (Εικόνα 5), AIF (Εικόνα 5Α), Κυτόχρωμα c (Εικόνα 5Β), διασπασμένη κασπάση-3 (Εικόνα 5Γ) και OPA1 (Εικόνα 5Ε) εκφράστηκαν όλα διαφορετικά στο HIE και την άσκηση και ήταν στατιστικά σημαντικά σε σύγκριση με SHAM, NT.

Οι αλλαγές στο πυρηνικό Smac/Diablo (Εικόνα 5D), από την άλλη πλευρά, δεν ήταν στατιστικά σημαντικές.

Συνολικά, αυτά τα ευρήματα υποστηρίζουν την πρόταση ότι η άσκηση βελτιώνει την κινητική λειτουργία, τη μάθηση και την ανάκτηση μνήμης καταστέλλοντας την έκφραση της αποπτωτικής πρωτεΐνης του ιππόκαμπου και του φλοιομιτοχονδριακού στον εγκέφαλο αρουραίων HIE.

2.6. Ανάλυση ανοσοφθορισμού πρωτεϊνών στον κινητικό φλοιό

Το σχήμα 6 δείχνει αντιπροσωπευτικές εικόνες ανοσοφθορισμού από τον κινητικό φλοιό της περιοχής του εγκεφαλικού φλοιού που έχει χρωματιστεί για AlF, κυτόχρωμα C, διασπασμένη κασπάση-3, Smac και OPAl. Η ποσοτική ανάλυση της μέσης αθροιστικής έντασης φθορισμού (MFI) των πρωτεϊνών είναι επίσης στα Σχήματα 6 και 7. Η άσκηση $wimming προκάλεσε σημαντική μείωση στην έκφραση των πρωτεϊνών. εικόνες και γραφήματα μέσης έντασης φθορισμού (MFI).

Εικόνα 6. Εικόνες ανοσοφθορισμού και μέσες εντάσεις φθορισμού των πρωτεϊνών στον κινητικό φλοιό. (Α) Αντιπροσωπευτικές εικόνες ανοσοφθορισμού και MFI του AIF στον κινητικό φλοιό κάθε ομάδας. Τα μόρια AIF είναι πράσινα. Τα μόρια AIF αναλύθηκαν στον κινητικό φλοιό.

Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται ως ο μέσος όρος ± SEM 3 αρουραίων από κάθε ομάδα. (** p < 0.001 και *** p < 0,0001) σε σύγκριση με την ομάδα SHAM, NT; (## p < 0,001 σε σύγκριση με την ομάδα HIE, NT· κάθε ομάδα, n=3). Μπάρα κλίμακας, 100 μm. (Β) Αντιπροσωπευτικές εικόνες ανοσοφθορισμού και MFI του κυτοχρώματος C στον κινητικό φλοιό κάθε ομάδας. Τα μόρια του κυτοχρώματος C (πράσινα) αναλύθηκαν στον κινητικό φλοιό.

Τα δεδομένα παρουσιάζονται ως ο μέσος όρος ± SEM 3 αρουραίων από κάθε ομάδα. (** p < 0.001 και *** p < 0,0001) σε σύγκριση με την ομάδα SHAM, NT; (## p < 0,001 σε σύγκριση με την ομάδα HIE, NT). κάθε ομάδα, n=3. Κλίμακα, 100 μm. (Γ) Αντιπροσωπευτικές εικόνες ανοσοφθορισμού και MFI διασπασμένης κασπάσης-3 στον κινητικό φλοιό κάθε ομάδας. Τα διασπασμένα μόρια κασπάσης-3 (πράσινα) αναλύθηκαν στον κινητικό φλοιό.

Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται ως Μέσος όρος ± SEM 3 αρουραίων από κάθε ομάδα. (* p < 0.05 και *** p < 0,0001) σε σύγκριση με την ομάδα SHAM, NT); κάθε ομάδα, n=3. Μπάρα κλίμακας, 100 μm. (Δ) Αντιπροσωπευτικές εικόνες ανοσοφθορισμού και MFI του SMAC στον κινητικό φλοιό κάθε ομάδας.

Τα μόρια SMAC (πράσινα) αναλύθηκαν στον κινητικό φλοιό. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται ως ο μέσος όρος ± SEM 3 αρουραίων από κάθε ομάδα. (** p < 0.001 και *** p < 0,0001) σε σύγκριση με την ομάδα SHAM, NT); κάθε ομάδα, n=3. Γραμμή κλίμακας, 100 μm. (Ε) Αντιπροσωπευτικές εικόνες ανοσοφθορισμού και MFI του OPA1 στον κινητικό φλοιό κάθε ομάδας. Τα μόρια OPA1 (πράσινα) αναλύθηκαν στον κινητικό φλοιό.

Τα μεμονωμένα δεδομένα παρουσιάζονται ως Μέσος όρος ± SEM από 3 αρουραίους σε κάθε ομάδα. (*** p < 0.0001) σε σύγκριση με την ομάδα SHAM-NT. (## p < 0,001 σε σύγκριση με την ομάδα HIE, NT). κάθε ομάδα, n=3. Μπάρα κλίμακας, 100 μm.

3. Συζήτηση

Επειδή τα μιτοχόνδρια είναι απαραίτητα για την παραγωγή ενέργειας στα εγκεφαλικά κύτταρα [23,24], ερευνήσαμε την επίδραση της κολυμβητικής άσκησης στα μιτοχονδριακά αποπτωτικά και δυναμικά σήματα στο HIE.

Για να το πετύχουμε αυτό, χρησιμοποιήσαμε μια ρουτίνα άσκησης και αξιολογήσαμε πέντε ρυθμιστές μιτοχονδριακής λειτουργίας (AIF, Cytochrome c, Cleaved caspase-3, Smac/Diablo και OPA1). Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι η προπόνηση άσκησης επηρεάζει αυτές τις πρωτεΐνες ανεξάρτητα από την κατάσταση της υγείας (δηλαδή σε μοντέλα αρουραίων HIE ή εικονικές ομάδες).

Η κολύμβηση μείωσε την έκφραση των πρωτεϊνών που σχετίζονται με τη μιτοχονδριακή απόπτωση. AIF, κυτόχρωμα c και διασπασμένη κασπάση-3 στο κυτταρόπλασμα και τους πυρήνες του ιππόκαμπου και του φλοιού, κάτι που συνάδει με τη δήλωση των Moore et al. [25] ότι η σωματική δραστηριότητα επηρεάζει κάθε πτυχή του μιτοχονδρίου.

Επιπλέον, οι τέσσερις εβδομάδες άσκησης μείωσαν τα επίπεδα έκφρασης του δείκτη σχάσης Smac/Diablo και της πρωτεΐνης αναδιαμόρφωσης cristae OPA1, η οποία συνδυάστηκε με βελτιωμένη κινητική απόδοση, μάθηση και διατήρηση μνήμης.

Στον ιππόκαμπο και τον εγκεφαλικό φλοιό του HIE και των καθιστικών αρουραίων, τα επίπεδα των μιτοχονδριακών αποπτωτικών δεικτών. το κυτόχρωμα c, το AIF και η διασπασμένη κασπάση-3 αυξήθηκαν σημαντικά. Σε σύγκριση με τους αρουραίους SHAM, NT, όταν HIE και κανονικοί αρουραίοι υποβλήθηκαν σε άσκηση κολύμβησης, τα επίπεδα του AIF, του κυτοχρώματος c και της διασπασμένης κασπάσης-3 μειώθηκαν σημαντικά, μια παρατήρηση παράλληλα με [24,26] ευρήματα ότι η άσκηση αποκαθιστά λειτουργία των μιτοχονδρίων σε νευροεκφυλιστικές διαταραχές.

Με τον AIF να επισημαίνεται ως ο κύριος συντελεστής της απώλειας νευρώνων στον ανώριμο εγκέφαλο μετά από υποξία-ισχαιμία και μια υπομορφική μετάλλαξη που προκαλεί μειωμένη έκφραση AIF που αναφέρεται ότι προστατεύει από τη νεογνική υποξισχαιμία [27], παρατηρούμε εδώ ότι η κολυμβητική άσκηση έχει την ίδια επίδραση στον εγκέφαλο HIErat καταστέλλοντας την κυτοσολική και πυρηνική μετατόπιση της πρωτεΐνης.

Ο αντιαποπτωτικός αντίκτυπος της προπόνησης άσκησης αντιστοιχεί σε βελτιώσεις στην κινητική λειτουργία, τη μάθηση και τη μνήμη, υπονοώντας ότι η προπόνηση άσκησης παρακάμπτει τη μιτοχονδριακή δυσλειτουργία και την απόπτωση.

Αυτό εξηγεί τους νευρωνικούς προστατευτικούς μηχανισμούς που αναφέρθηκαν μετά την προπόνηση άσκησης που προάγουν τη νευρογένεση και την επιδιόρθωση της μυελίνης στον ημισφαίριο μετά από εγκεφαλικό [28], καθώς πρόκειται για διαδικασίες υψηλής ενεργειακής απαίτησης που απαιτούν σταθερά λειτουργικά μιτοχόνδρια.

Δεδομένης της ικανότητας της άσκησης να ρυθμίζει τη σταθεροποίηση των μιτοχονδριακών πρωτεϊνών και να ενισχύει την κινητική λειτουργία, τη μάθηση και τη μνήμη, θα ήταν αξιοσημείωτο να προσδιοριστεί εάν ο μεταβολίτης που σχετίζεται με την άσκηση, το γαλακτικό, που διασχίζει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό [29] συμβάλλει σημαντικά στα ευεργετικά αποτελέσματα της άσκησης στην καταστολή της απόπτωσης. και προώθηση της κινητικής λειτουργίας, της μάθησης και της μνήμης στο HIE.

Η κολυμβητική άσκηση βελτίωσε σημαντικά την κινητική δραστηριότητα, τη μνήμη και τους έμπειρους αρουραίους με HIE μειώνοντας τη μιτοχονδριακή απόπτωση μέσω των οδών σηματοδότησης Cyto.C/Cleaved Caspase-3και AIF.

Πέρα από αυτό, η παρέμβαση στην κολύμβηση έχει αποδειχθεί ότι σταθεροποιεί τους μιτοχονδριακούς κρυστάλλους και το δυναμικό της μεμβράνης σε αρουραίους HIE, όπως αποδεικνύεται από την αντιστροφή Smac/Diablo και OPA1 σε αυτά τα ζώα, η οποία είναι σύμφωνη με [30,31] ευρήματα που τονίζουν τη σημασία της OPA1 στα μιτοχονδριακά κρυσταλλικά σταθεροποίηση.

Με τους υποκείμενους νευροβιολογικούς μηχανισμούς της νευροπλαστικότητας που προκαλείται από την άσκηση ακόμη ως επί το πλείστον ασύλληπτοι [8], τα ευρήματά μας παρέχουν μια ενδιαφέρουσα και εύλογη πλατφόρμα για μελλοντική έρευνα για τον εντοπισμό πρόσθετων μοριακών οδών που θα μπορούσαν να διαμορφωθούν για την αποτελεσματική διαχείριση του HIE και των προκύπτοντων βλαβών.

For more information:1950477648nn@gmail.com