Naujas tyrimas, publikuotas žurnale Journal of Physiology, atskleidžia svarbų ryšį tarp kepenų ir smegenų. Misūrio universiteto mokslininkai nustatė, kad kai žiurkių kepenys nebegalėjo gaminti ketonų, jų atmintis suprastėjo, o smegenų mitochondrijų veikla buvo sutrikusi. Tačiau reguliarus ištvermės lavinimas sugebėjo panaikinti šiuos neigiamus padarinius, atkuriant tiek kognityvinę funkciją, tiek mitochondrijų sveikatą.
Kepenų ir smegenų ryšys: kodėl tai svarbu?
Mokslininkai jau seniai žino, kad fizinis aktyvumas teigiamai veikia smegenų veiklą – gerina atmintį, skatina neurogenezę, sinapsių plastiškumą bei padeda apsisaugoti nuo neurodegeneracinių ligų. Tačiau šis tyrimas pateikia naują įžvalgą. Esminį vaidmenį šiame procese gali atlikti ketonų kūnai, kuriuos kepenys pradeda gaminti pasninkaujant ar sportuojant.
Vienas svarbiausių ketonų – beta-hidroksibutiratas – padeda sumažinti oksidacinį stresą, pagerina mitochondrijų kvėpavimą ir stiprina sinapsių plastiškumą. Nors šie ketonai seniai siejami su smegenų nauda, tiesioginis jų vaidmuo smegenų veikloje per fizinį aktyvumą iki šiol nebuvo aiškiai ištirtas.
Tyrimo eiga: kai kepenys netenka galimybės gaminti ketonus
Norėdami išsiaiškinti, ar kepenų ketonai tiesiogiai susiję su fizinio aktyvumo nauda smegenims, tyrėjai naudojo virusinį metodą, kad sumažintų fermento HMGCS2 (būtino ketonų sintezei) kiekį sveikų 6 mėnesių amžiaus patelių žiurkių kepenyse. Tokiu būdu jos nebegalėjo gaminti ketonų sportuodamos.
Žiurkės buvo suskirstytos į keletą grupių: dalis jų buvo neaktyvios, kitos – bėgo vieną kartą ant bėgimo takelio, o trečiosios – dalyvavo keturių savaičių ištvermės treniruočių programoje. Buvo matuojamas jų ketonų kiekis kraujyje, analizuojamos smegenų mitochondrijos, tiriamas sinapsių baltymų kiekis ir testuojama erdvinė atmintis naudojant Y formos labirintą.
Kepenų ir smegenų ryšys: ką parodė rezultatai?
Tiek vienkartinis, tiek ilgesnis fizinis krūvis padidino ketonų kiekį kraujyje. Tačiau žiurkėms, kurių kepenys negalėjo gaminti ketonų, šis padidėjimas buvo gerokai mažesnis. Be to, jų smegenyse – ypač kaktinėje žievėje – užfiksuoti mitochondrijų veiklos sutrikimai: sumažėję energijos gamybos keliai, prasta sinapsių funkcija ir mažesnis kvėpavimo kompleksų aktyvumas.
Atminties testai taip pat atskleidė prastus rezultatus – žiurkės mažiau laiko praleido tyrinėdamos naują labirinto dalį, kas rodo suprastėjusią erdvinę atmintį. Įdomu tai, kad šie sutrikimai atsirado be jokių neurodegeneracinių ligų, o tai leidžia manyti, kad vien sumažėjusi kepenų ketonų gamyba gali pakenkti smegenims.
Ar sportas vis tiek padeda?
Stebėtinai taip. Nors dalis žiurkių turėjo sumažintą kepenų gebėjimą gaminti ketonus, keturių savaičių ištvermės treniruotės sugebėjo atkurti tiek jų pažintines funkcijas, tiek mitochondrijų sveikatą. Šių žiurkių smegenyse vėl pasirodė sinapsių plastiškumo ir ilgalaikio potencijavimo žymenys – tai reiškia, kad sportas aktyvavo alternatyvius mechanizmus, kurie kompensavo ketonų trūkumą.
Tyrėjų žodžiais, „net jei kepenys dėl ligos negamina pakankamai ketonų, fizinis aktyvumas vis tiek gali apsaugoti smegenis“. Tai svarbi žinia žmonėms, sergantiems kepenų ligomis, pavyzdžiui, nealkoholine suriebėjusių kepenų liga.
Papildomi eksperimentai buvo atlikti su neuroninėmis PC12 ląstelėmis. Kai jose buvo užblokuota galimybė naudoti ketonus kaip energiją, pastebėta sumažėjusi mitochondrijų kvėpavimo funkcija. Tai dar kartą patvirtino – ne tik ketonų buvimas, bet ir jų efektyvus panaudojimas yra būtinas sveikam smegenų funkcionavimui.
Ką tai reiškia mums?
Tyrimas atskleidžia kelias svarbias išvadas:
- Kepenų ketonų gamyba per fizinį aktyvumą tiesiogiai prisideda prie smegenų sveikatos.
- Net esant sumažintai ketonų gamybai, reguliarus sportas gali aktyvuoti alternatyvius smegenis saugančius kelius.
- Kepenų metabolizmo ir smegenų energijos apykaitos ryšys yra svarbus ir iki šiol nepakankamai įvertintas.
Nors tyrimas atliktas su gyvūnais, jis atveria naujas galimybes žmogaus sveikatai – nuo Alzheimerio ligos profilaktikos iki fizinio aktyvumo rekomendacijų žmonėms su kepenų veiklos sutrikimais. Tyrėjai tikisi, kad ateityje bus sukurti gydymo būdai, stiprinantys ketonų gamybą ar jų įsisavinimą smegenyse.
Kepenų ir smegenų ryšio tyrimas pabrėžia, kaip svarbu rūpintis ne tik smegenimis, bet ir kepenimis. Ir dar kartą patvirtina – fizinis aktyvumas yra viena veiksmingiausių priemonių smegenų sveikatai išsaugoti. Net tada, kai organizmas susiduria su vidiniais iššūkiais, sportas gali padėti.
Šaltinis: https://www.psypost.org/
Nuotraukos asociatyvinės © Canva.
