L’esercizio può proteggere la cognizione riducendo l’infiammazione

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Una nuova ricerca mostra occur l’esercizio aiuti a proteggere la cognizione nelle persone anziane riducendo l’infiammazione. Vernon Yuen/NurPhoto via Getty Pictures
  • L’attività fisica può ridurre il rischio di malattia di Alzheimer e demenza per tutte le lead to e rallentare il declino cognitivo legato all’età.
  • L’invecchiamento e le condizioni neurodegenerative, arrive il morbo di Alzheimer, hanno associazioni con un aumento dell’infiammazione nel cervello.
  • Gli studi sugli animali hanno dimostrato che l’attività fisica può portare a benefici cognitivi riducendo l’attivazione delle cellule microgliali, le cellule immunitarie primarie nel cervello.
  • Un nuovo studio che coinvolge gli anziani riporta che la riduzione dell’attivazione della microglia può aiutare a sostenere gli effetti protettivi dell’attività fisica sul funzionamento cognitivo.

Un declino di alcune capacità cognitive, come la memoria e l’attenzione, è tipico dell’invecchiamento. Tuttavia, alcuni individui possono sperimentare la demenza, che comporta una grave diminuzione delle capacità cognitive che compromettono il funzionamento quotidiano.

Gli studi dimostrano che gli individui che si allenano regolarmente hanno un small rischio di malattia di Alzheimer e demenza for each tutte le trigger. Inoltre, l’attività fisica può rallentare la progressione del declino cognitivo.

Gli scienziati non comprendono appieno i meccanismi attraverso i quali l’attività fisica generate questi benefici cognitivi negli esseri umani.

Un recente studio condotto da ricercatori dell’Università della California a San Francisco (UCSF) mostra che ridurre l’infiammazione nel cervello può mediare i benefici cognitivi dell’attività fisica.

In particolare, i ricercatori hanno scoperto che l’esercizio fisico aveva associazioni con una ridotta attivazione della microglia, le cellule immunitarie primarie nel cervello.

Il coautore dello studio, il dottor Kaitlin Casaletto, professore alla UCSF, ha detto Notizie mediche oggi, “Molti studi mostrano che l’attività fisica è correlata a una migliore salute cerebrale e cognitiva (ad esempio, le stime indicano che l’inattività da sola rappresenta il 13% dei casi di malattia di Alzheimer in tutto il mondo). Tuttavia, non comprendiamo ancora fondamentalmente i meccanismi che collegano l’attività fisica alla cognizione negli esseri umani. Il nostro studio è il primo dato umano che mostra che l’attivazione della microglia (“infiammazione cerebrale”) può essere un meccanismo significativo”.

Lo studio appare in Journal of Neuroscience.

Il sistema nervoso è costituito da due principali tipi di cellule: neuroni e cellule gliali. I neuroni sono principalmente coinvolti nella trasmissione di segnali elettrici e chimici, mentre le cellule gliali proteggono e supportano i neuroni. Più recentemente, gli scienziati hanno scoperto che le cellule gliali possono modulare la trasmissione del segnale tra i neuroni.

Gli studi sugli animali suggeriscono che le cellule gliali nel cervello possono mediare gli effetti benefici dell’attività fisica sulla funzione cognitiva. In particolare, è noto che l’attività fisica altera l’attività della microglia, un sottotipo di cellule gliali.

Le microglia sono le cellule immunitarie del cervello e si attivano in risposta a un’infezione oa un danno neuronale.

L’attivazione della microglia può giovare al sistema immunitario in quanto monta una risposta infiammatoria contro un’infezione. Ma un aumento anomalo dell’attivazione della microglia può danneggiare i neuroni.

L’infiammazione cronica di basso grado nel cervello è una caratteristica dell’invecchiamento e dei disturbi neurodegenerativi arrive il morbo di Alzheimer. Inoltre, gli studi dimostrano che queste condizioni comportano un aumento anomalo del numero di microglia attivate nel cervello.

Gli scienziati sanno che l’esercizio fisico negli animali riduce l’attivazione della microglia e di altri marcatori cerebrali di infiammazione.

La microglia può anche modulare la struttura e la funzione delle sinapsi, che sono siti di contatto specializzati attraverso i quali i neuroni comunicano tra loro. Le microglia svolgono un ruolo importante nella formazione e nell’eliminazione delle sinapsi.

Inoltre, possono modulare la forza di queste sinapsi, influenzando così la trasmissione del segnale tra i neuroni.

Studi negli animali mostrano che i benefici cognitivi dell’attività fisica sono associati a miglioramenti nella salute o integrità sinaptica. Inoltre, questi studi suggeriscono che la microglia può mediare gli effetti dell’attività fisica sull’integrità sinaptica e sulla funzione cognitiva.

Il presente studio ha studiato la relazione tra attività fisica e attivazione della microglia negli anziani. Data l’associazione tra attività fisica e miglioramenti della funzione cognitiva e della salute sinaptica, lo studio ha stimato la misura in cui i cambiamenti nell’attività microgliale possono supportare questi effetti dell’attività fisica.

Lo studio ha scoperto che, come negli animali, l’attività fisica aveva associazioni con una ridotta attivazione della microglia negli anziani. Inoltre, i risultati dello studio suggeriscono che la ridotta attivazione della microglia potrebbe essere uno dei percorsi cerebrali attraverso i quali l’attività fisica protegge gli individui dal declino cognitivo, specialmente nella malattia di Alzheimer.

Il presente studio consisteva di 167 individui deceduti arruolati nel Rush Memory and Getting old Undertaking (MAP). Il Hurry MAP è uno studio longitudinale che mira a identificare i fattori di rischio associati allo sviluppo della malattia di Alzheimer.

Il Rush MAP contain gli anziani senza demenza al momento dell’arruolamento e prevede valutazioni annuali per i fattori di rischio di demenza. I partecipanti al progetto avevano deciso di donare il loro cervello e altri organi for every l’analisi write-up mortem.

Il presente studio consisteva in individui con un’età media di 87 anni al momento del primo take a look at di attività fisica e 90 anni alla morte.

I ricercatori hanno valutato l’attività fisica quotidiana utilizzando un sensore indossabile chiamato actigraph. L’actigrafia fornisce una misura obiettiva dell’attività fisica monitorando continuamente i periodi di attività motoria e di riposo for every più giorni.

Nell’attuale studio, i ricercatori hanno condotto valutazioni dell’attigrafia ininterrottamente per un massimo di 10 giorni. Hanno anche condotto test annuali for every valutare la funzione cognitiva e la capacità dei partecipanti di eseguire vari compiti motori.

Dopo la morte dei partecipanti, i ricercatori hanno analizzato il tessuto cerebrale for every determinare il numero di microglia attivate in quattro regioni del cervello. Hanno anche valutato i livelli di proteine ​​associate alla salute sinaptica e ai marcatori cerebrali per il morbo di Alzheimer, la demenza da corpi di Lewy, l’ictus (infarti) e altre condizioni.

I ricercatori hanno scoperto che livelli di attività fisica più elevati misurati utilizzando l’actigrafia avevano associazioni con una percentuale inferiore di microglia attivata quando consideravano tutte e quattro le regioni del cervello insieme.

Fattori occur la funzione motoria limitata e il deterioramento cognitivo potrebbero potenzialmente limitare la capacità dei partecipanti di impegnarsi in attività fisica.

Di conseguenza, i ricercatori hanno adattato la loro analisi per età, sesso, funzione motoria e cognitiva. Hanno scoperto che l’associazione tra la proporzione di microglia attivata e l’attività fisica period indipendente da queste variabili.

I ricercatori hanno quindi esaminato questa associazione nelle singole regioni del cervello. Hanno scoperto che l’associazione tra livelli di attività fisica più elevati e ridotta attivazione della microglia ha raggiunto un significato statistico solo in thanks regioni del cervello: il caudato ventromediale e il giro temporale inferiore.

Inoltre, la relazione tra attività fisica e ridotta attivazione della microglia period più forte negli individui con livelli più elevati di patologie cerebrali in queste owing regioni cerebrali.

Le patologie cerebrali riscontrate nel caudato ventromediale e nel giro temporale inferiore consistevano rispettivamente di microinfarti (o mini-ictus) e patologie correlate al morbo di Alzheimer.

In altre parole, gli individui con livelli più elevati di patologie cerebrali che si impegnavano regolarmente in attività fisica mostravano un’attivazione microgliale inferiore rispetto alle loro controparti con livelli di patologia cerebrale simili ma livelli di attività fisica inferiori.

Questi dati suggeriscono che gli effetti dell’attività fisica sull’attivazione della microglia erano specifici di alcune regioni del cervello. Questi risultati sono coerenti con i dati che mostrano che i microinfarti e le patologie cerebrali associate all’Alzheimer tendono ad essere più comuni nelle due regioni del cervello.

I ricercatori hanno quindi esaminato l’associazione tra l’attivazione della microglia e marcatori clinicamente significativi for every la demenza, vale a dire la cognizione e l’integrità delle sinapsi.

L’attivazione della microglia nel giro temporale inferiore, ma non nel caudato ventromediale, aveva associazioni con un declino del funzionamento cognitivo e livelli più bassi di marcatori di salute sinaptici.

Successivamente, i ricercatori hanno esaminato la misura in cui la ridotta attivazione della microglia associata all’attività fisica potrebbe migliorare la cognizione e l’integrità delle sinapsi.

Utilizzando un metodo statistico chiamato analisi di mediazione, i ricercatori hanno stimato che la diminuzione della proporzione di microglia attivata nel giro temporale inferiore ha contribuito a oltre il 30% degli effetti dell’attività fisica sulla cognizione e sui marcatori sinaptici.

Significativamente, i cambiamenti nell’attivazione della microglia nel giro temporale inferiore in individui con livelli più elevati di patologie cerebrali correlate alla malattia di Alzheimer hanno mediato oltre il 40% degli effetti dell’attività fisica sulla cognizione e sulla salute sinaptica.

Al contrario, negli individui con patologie correlate alla malattia di Alzheimer inferiore, i cambiamenti nell’attività microgliale hanno contribuito solo al 10% degli effetti dell’attività fisica.

Notando il significato di questi risultati, il dottor Tristan Qingyun Li ha detto:

”Questo lavoro attuale di Casaletto et al. è particolarmente significativo in quanto fornisce la prima prova nell’uomo for each dimostrare che i cambiamenti nell’attivazione della microglia possono essere il meccanismo che collega gli effetti benefici dell’attività fisica e una funzione cerebrale più sana. Inoltre, indica una regione specifica del cervello, vale a dire il giro temporale inferiore, che potrebbe essere la più rilevante per futuri interventi basati sulla microglia».

Il dottor Li è professore alla Washington University Faculty of Medication e non è stato coinvolto nello studio.

Uno dei punti di forza dello studio includeva l’uso dell’actigrafia, che fornisce una valutazione obiettiva dei livelli di attività fisica. Ciò è in contrasto con altri studi che spesso stimano i livelli di attività fisica utilizzando autovalutazioni, che sono soggette a errori e imprecisioni.

Questo è il primo studio umano a dimostrare che l’attività fisica può migliorare il funzionamento cognitivo riducendo l’attivazione della microglia.

Il Dr. Casaletto ha notato che lo studio aveva alcune limitazioni. Ha detto: “Una delle principali limitazioni di questo lavoro è il structure osservativo. Non siamo in grado di determinare la direzionalità degli effetti ed è probabile che almeno parte della relazione tra attività fisica e infiammazione cerebrale sia bidirezionale (cioè, l’infiammazione cerebrale che porta a riduzioni dell’attività fisica).”

La Dott.ssa Casaletto ha affermato che il suo gruppo di ricerca intende colmare questa lacuna in studi successivi. Ha detto: “Abbiamo uno studio di intervento sull’attività fisica in corso in cui speriamo di catturare marcatori complementari di marcatori infiammatori in vivo for each aiutare a supportare la causalità degli effetti”.

Tra le altre limitazioni, il dott. Casaletto ha osservato: “Abbiamo catturato l’attività fisica e la cognizione nella vita, ma l’infiammazione e la patologia del cervello alla morte. Questi sono probabilmente processi dinamici ed è necessaria la comprensione del legame temporale tra i comportamenti dello stile di vita e i cambiamenti biologici».

Infine, il dottor Casaletto ha notato che i partecipanti allo studio erano principalmente bianchi e del nordest dell’Illinois. Pertanto, i ricercatori non sanno se possono generalizzare i risultati a una popolazione diversificata.

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