Физические упражнения помогают восстанавливать нервные клетки. Вот как это удалось доказать
Открытие может помочь найти новые методы лечения пациентов, потерявших подвижность.
Давно известно, что физические упражнения приносят большую пользу телу, укрепляя мышцы, способствуя здоровью костей, сосудов и иммунной системы. Новое исследование показало, что они также положительно влияют на здоровье нейронов, улучшая их состояние на клеточном уровне.
Ученые из Массачусетского технологического института рассказали о своем открытии, результаты которого опубликованы в журнале Advanced Healthcare Materials.
Ранее, в 2023 году, ученые сообщили, что могут восстановить подвижность у мышей, переживших травматическое повреждение мышц, путем имплантации мышечной ткани в место повреждения и последующей ее стимуляции светом, чтобы вызвать сокращение. Тренированный таким образом трансплантат помог мышам восстановить двигательную функцию, достигнув уровня активности, сопоставимого с уровнем активности здоровых мышей.
Когда исследователи проанализировали сам трансплантат, выяснилось, что регулярные сокращения, подобные физическим упражнениям, стимулировали мышцу вырабатывать определенные биохимические сигналы — миокины, которые, как известно, способствуют росту нервов и кровеносных сосудов.
В своем новом исследовании команда намеревалась выяснить, оказывают ли физические упражнения какое-либо прямое воздействие на рост нервных клеток, сосредоточив внимание исключительно на мышечной и нервной тканях.
Эксперимент ученые начали с выращивания отдельных клеток мышечной ткани мышей. Эти клетки образовывали длинные волокна, которые затем соединялись друг с другом, объединяясь в небольшой пласт мышечной ткани, размер которого был примерно равен диаметру монеты.
После этого исследователи генетически изменили эту ткань, чтобы она могла сокращаться в ответ на свет. Многоразово включая и выключая свет, они заставляли мышечную ткань сокращаться, что имитировало процесс физической активности.
Затем ученые собрали жидкость с миокинами, которые выделялись во время «тренировки», и добавили ее к нервным клеткам, выращенным из стволовых клеток мышей.
После того как нейроны подверглись воздействию смеси миокинов, они начали расти в четыре раза быстрее, чем нейроны, которые не получили биохимический раствор.
Затем группа задалась вопросом, могут ли чисто физические упражнения без биохимических сигналов иметь аналогичный эффект.
Чтобы на него ответить, ученые вырастили моторные нейроны на специальном геле, в который встроили маленькие магниты. С помощью внешнего магнита они заставляли гелевый коврик и нейроны на нем двигаться взад и вперед, имитируя растяжение, как при упражнениях.
Исследователи «тренировали» нейроны таким способом по 30 минут в день. Результаты оказались неожиданными: нейроны, подвергавшиеся механическому растяжению, росли так же активно, как нейроны, которые были стимулированы миокинами.
Таким образом, открытие ученых продемонстрировало, что стимуляция роста нервных клеток может происходить не только благодаря биохимическим сигналам, но и благодаря простым физическим упражнениям.
В дальнейшем авторы планируют изучить, как можно использовать целевую стимуляцию мышц для роста и лечения поврежденных нервов, а также восстановления подвижности у людей с нейродегенеративными заболеваниями.
Комментарии