Exercițiile fizice promovează creșterea nervilor la nivel celular

Un studiu recent realizat de ingineri de la MIT a descoperit că exercițiile fizice au beneficii la nivelul neuronilor individuali. Atunci când mușchii se contractă în timpul exercițiului, aceștia eliberează o serie de semnale biochimice numite miokine. În prezența acestor miokine, neuronii au crescut de patru ori mai mult comparativ cu neuronii care nu au fost expuși la aceste semnale. Aceste experimente la nivel celular sugerează că exercițiul poate avea un efect biochimic semnificativ asupra creșterii nervilor.
Surprinzător, cercetătorii au descoperit că neuronii răspund nu doar la semnalele biochimice ale exercițiului, ci și la efectele sale fizice. Echipa a observat că atunci când neuronii sunt întinși și comprimați repetat, similar cu modul în care mușchii se contractă și se extind în timpul exercițiului, aceștia cresc la fel de mult ca atunci când sunt expuși la miokinele musculare.

Acesta este primul studiu care arată că efectele fizice pot fi la fel de importante ca și cele biochimice în creșterea nervilor. Rezultatele oferă noi perspective asupra conexiunii dintre mușchi și nervi în timpul exercițiului și ar putea informa terapii legate de exercițiu pentru repararea nervilor deteriorați.

Exercițiul ca medicament

Echipa condusă de Ritu Raman a crescut în laborator celule musculare de șoarece, pe care le-au modificat genetic pentru a se contracta ca răspuns la lumină. Prin stimularea repetată cu lumină, au mimat actul de exercițiu. Soluția în care mușchii au fost „antrenați”, bogată în miokine, a fost apoi aplicată pe neuroni motori crescuți din celule stem. Neuronii expuși la această soluție au crescut de patru ori mai rapid decât cei care nu au fost tratați cu miokine.

Pentru a explora efectele fizice, cercetătorii au crescut neuroni pe o matriță gelatinoasă cu mici magneți încorporați. Folosind un magnet extern, au „exersat” mecanic neuronii timp de 30 de minute pe zi, imitând forțele mecanice ale exercițiului. Au descoperit că acest exercițiu mecanic a stimulat creșterea neuronilor la fel de mult ca și tratamentul cu miokine.

Concluzii și direcții viitoare

Descoperirile sugerează că atât efectele biochimice, cât și cele fizice ale exercițiului sunt importante pentru creșterea și maturarea neuronilor. Echipa intenționează să studieze modul în care stimularea musculară țintită poate fi utilizată pentru a crește și vindeca nervii deteriorați, restabilind mobilitatea pentru persoanele afectate de boli neurodegenerative precum scleroza laterală amiotrofică (ALS).

„Acesta este doar primul nostru pas către înțelegerea și controlul exercițiului ca medicament”, afirmă Ritu Raman, profesor asistent de inginerie mecanică la MIT și autor principal al studiului.

sursa: News Medical
foto: Ca răspuns la indiciile biochimice și fizice ale exercițiului, neuronii motori (în violet) prezintă o nouă creștere (în verde) mai rapid decât neuronii care nu experimentează indicii induse de efort. Credit: Angel Bu