Μια μελέτη με επικεφαλής επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Rutgers-New Brunswick έδειξε ότι εξειδικευμένα κύτταρα που εμπλέκονται στο πώς το σώμα ανταποκρίνεται στην ινσουλίνη ενεργοποιούνται στον εγκέφαλο μετά την άσκηση, υποδηλώνοντας ότι η σωματική δραστηριότητα μπορεί να βελτιώσει άμεσα τη λειτουργία του εγκεφάλου.
Μια μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο Aging Cell, ένα περιοδικό που επικεντρώνεται στη βιολογία της γήρανσης, δείχνει ότι θεραπείες που στοχεύουν αυτή τη δράση της ινσουλίνης μπορεί να αναπτυχθούν για να αντισταθμίσουν ή ακόμα και να αποτρέψουν την εξέλιξη της άνοιας.
«Πιστεύουμε ότι αυτή η εργασία είναι σημαντική γιατί υποδηλώνει ότι η άσκηση μπορεί να λειτουργήσει για τη βελτίωση της γνώσης και της μνήμης βελτιώνοντας τις ικανότητες της ινσουλίνης να δρα στον εγκέφαλο», δήλωσε ο Steven Malin, αναπληρωτής καθηγητής στο Τμήμα Κινησιολογίας και Υγείας στο Rutgers School of Arts and Sciences και κύριος συγγραφέας της μελέτης.
Σε συνεργασία με το Εθνικό Ινστιτούτο Υγείας του Εθνικού Ινστιτούτου για τη Γήρανση, οι ερευνητές εστίασαν στον ρόλο των νευρωνικών εξωκυτταρικών κυστιδίων, εξειδικευμένων κυττάρων που απελευθερώνονται από τον εγκέφαλο.
Τα εξωκυτταρικά κυστίδια, που κάποτε απορρίφθηκαν από τους ερευνητές ως «κυτταρική σκόνη», έχουν αναπτυχθεί εκθετικά τα τελευταία 15 χρόνια ως σημαντικοί παίκτες στον μικροσκοπικό κόσμο του ανθρώπινου σώματος, διευκολύνοντας τη μεταφορά βασικών μορίων όπως οι πρωτεΐνες μεταξύ των κυττάρων. Για αυτή τη μελέτη, οι επιστήμονες στόχευσαν κυστίδια που παράγονται στον εγκέφαλο που μεταφέρουν αρκετές πρωτεΐνες που εμπλέκονται στην ευαισθησία στην ινσουλίνη – μία από τις οποίες ονομάζεται Akt.
Η ευαισθησία στην ινσουλίνη είναι ένα μέτρο του πόσο καλά ανταποκρίνεται το σώμα στην ινσουλίνη, μια ορμόνη που ελέγχει τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα. Τα άτομα με υψηλή ευαισθησία στην ινσουλίνη μπορούν να χρησιμοποιούν πιο αποτελεσματικά τη γλυκόζη του αίματος στο σώμα, όπως στους μυς του, γεγονός που μειώνει το σάκχαρο στο αίμα. Τα άτομα με διαβήτη, με βασικό του σύμπτωμα τη χαμηλή ευαισθησία στην ινσουλίνη ή την αντίσταση στην ινσουλίνη, έχουν εγκεφαλικά κύτταρα που ανταποκρίνονται λιγότερο στην ινσουλίνη. Αυτό μπορεί να έχει αρνητικές επιπτώσεις στη γνωστική λειτουργία.
Οι ερευνητές μπόρεσαν να μελετήσουν τα κυστίδια απομονώνοντάς τα στο αίμα των συμμετεχόντων σε μια πειραματική μελέτη. Η δοκιμή, που διεξήχθη σε διάστημα δύο εβδομάδων, περιελάμβανε μια ομάδα 21 εθελοντών που είχαν μέση ηλικία 60 ετών και είχαν προδιαβήτη. Κατά τη διάρκεια της μελέτης, συμμετείχαν σε 12 ατομικές, υπό επίβλεψη, συνεδρίες άσκησης 60 λεπτών μέτριας έως υψηλής έντασης. Οι συμμετέχοντες έλαβαν ένα ρόφημα γλυκόζης πριν και μετά την προπόνηση. Στη συνέχεια, οι ερευνητές συνέλεξαν δείγματα αίματος πριν και κατά τη διάρκεια του ποτού από τους συμμετέχοντες στην αρχή και στο τέλος της προπόνησης.
Τα δείγματα αίματος έδειξαν ότι ο αριθμός των νευρωνικών κυστιδίων που φέρουν πρωτεΐνες που εμπλέκονται στην ευαισθησία στην ινσουλίνη αυξανόταν μετά από κάθε προπόνηση, με το Akt να είναι πιο αξιοσημείωτο.
«Δείξαμε για πρώτη φορά ότι η άσκηση επηρεάζει τη σηματοδότηση της ινσουλίνης από τα νευρωνικά εξωκυτταρικά κυστίδια σε σχέση με τις κλινικές βελτιώσεις στο σάκχαρο του αίματος», είπε ο Malin. «Και χρησιμοποιούμε αυτά τα νευρωνικά εξωκυτταρικά κυστίδια ως δείκτη της ευαισθησίας του εγκεφάλου στην ινσουλίνη».
Η άσκηση, επομένως, είναι δυνητικά ικανή να βελτιώσει την ικανότητα του εγκεφάλου να ανταποκρίνεται στην ινσουλίνη για τη λειτουργία των νευρώνων, είπε.
Η ινσουλίνη είναι μια ορμόνη που αναγνωρίζεται όλο και περισσότερο ότι ρυθμίζει τη γνωστική λειτουργία, τη νοητική διαδικασία απόκτησης γνώσης μέσω της σκέψης, της εμπειρίας και των αισθήσεων. Ο προδιαβήτης είναι μια σοβαρή κατάσταση υγείας που εμφανίζεται όταν τα επίπεδα σακχάρου στο αίμα είναι υψηλότερα από το κανονικό αλλά όχι αρκετά υψηλά ώστε να διαγνωστεί ως διαβήτης τύπου 2. Τα άτομα με προδιαβήτη διατρέχουν τον κίνδυνο να έχουν ανεπαρκή επίπεδα ινσουλίνης στο σώμα τους, ιδιαίτερα στον εγκέφαλο, γεγονός που αυξάνει τις πιθανότητες να αναπτύξουν ασθένειες άνοιας όπως το Αλτσχάιμερ, τόνισε ο Malin.
Η ινσουλίνη παίζει επίσης κρίσιμο ρόλο στον σχηματισμό μνήμης, την ανάκληση, την ταχύτητα επεξεργασίας και τη λειτουργία των συνάψεων, δομές που επιτρέπουν στα εγκεφαλικά κύτταρα να επικοινωνούν μεταξύ τους.
«Εάν η ινσουλίνη είναι ανεπαρκής στον εγκέφαλο, αυτό σημαίνει ότι όχι μόνο τα εγκεφαλικά κύτταρα θα γίνουν δυνητικά δυσλειτουργικά, αλλά επίσης μπορεί να αποτύχουν να αλληλεπιδράσουν σωστά μεταξύ τους», εξήγησε ο Malin. «Είναι σαν να παίζεις το χαλασμένο τηλέφωνο με έναν φίλο. Κάποια στιγμή το μήνυμα χάνεται όταν ο εγκέφαλος γίνεται ανθεκτικός στην ινσουλίνη».
Από καιρό πιστεύεται ότι η άσκηση βελτιώνει τη γνωστική λειτουργία, αλλά οι μηχανισμοί που εμπλέκονται ήταν ασαφείς. Προηγούμενες μελέτες έχουν αποκαλύψει στοιχεία ότι το υψηλό σάκχαρο στο αίμα συμβάλλει στη μείωση της ικανότητας του εγκεφάλου να ανακαλεί πληροφορίες και να μαθαίνει νέες πληροφορίες.
Ο Malin είπε ότι η ινσουλίνη, η οποία παράγεται από το πάγκρεας και ταξιδεύει στον εγκέφαλο για να εκτελέσει τις λειτουργίες του, παίζει κεντρικό ρόλο στην προώθηση της ροής του αίματος στον εγκέφαλο και της νευρωνικής λειτουργίας για τη γνωστική λειτουργία.
«Η δουλειά μας δείχνει ότι οι θεραπείες που στοχεύουν στη δράση της εγκεφαλικής ινσουλίνης μπορεί να είναι σε θέση να αποτρέψουν την άνοια», επισήμανε ο Malin.
Σε μια νέα μελέτη, ο Malin και οι συνάδελφοί του εξετάζουν εάν μια μόνο άσκηση μπορεί να ενισχύσει την ικανότητα της ενδορινικής ινσουλίνης να υποστηρίζει τη γνωστική υγεία σε ηλικιωμένους ενήλικες με παχυσαρκία μετρώντας τη ροή του αίματος στον εγκέφαλο και νευρωνικά εξωκυτταρικά κυστίδια. Τα μελλοντικά τους σχέδια είναι να διεξαγάγουν μια μακροπρόθεσμη μελέτη άσκησης που θα αξιολογεί τις βελτιώσεις στην ευαισθησία του εγκεφάλου στην ινσουλίνη σε σχέση με τη γνωστική λειτουργία σε ενήλικες μεγαλύτερης ηλικίας.
