O exercício físico melhora a cognição na doença de Alzheimer

Um estudo realizado por uma equipe de pesquisa do Massachusetts General Hospital (MGH) descobriu que a neurogênese – induzindo a produção de novos neurônios – na estrutura cerebral na qual as memórias são codificadas pode melhorar a função cognitiva em um modelo de camundongo. Alzheimer doença. A sua investigação mostra que a cognição pode ser bloqueada pelo ambiente inflamatório hostil nos cérebros dos pacientes com doença de Alzheimer e que o exercício físico pode “limpar” esse ambiente, permitindo que novas células nervosas sobrevivam e prosperem e melhorando a cognição nos ratos com Alzheimer.

“Em nosso estudo, mostramos que o exercício é uma das melhores maneiras de ativar a neurogênese e, então, ao descobrir os eventos moleculares e genéticos envolvidos, determinamos como imitar os efeitos benéficos do exercício por meio de terapia genética e agentes farmacológicos”, disse. Rudolph Tanzi, diretor da Unidade de Pesquisa em Genética e Envelhecimento, vice-presidente do Departamento de Neurologia e codiretor do Centro Henry e Allison McCance para Saúde Cerebral do MGH. Tanzi é o autor sênior do artigo publicado na Science.

O autor principal, Se Hoon Choi, da Unidade de Pesquisa em Genética e Envelhecimento, disse: “Embora ainda não tenhamos os meios para alcançar com segurança os mesmos efeitos nos pacientes, determinamos os alvos precisos de proteínas e genes para desenvolver maneiras de fazer isso no futuro. ”

A neurogênese adulta – a produção de novos neurônios após o período embrionário e, em alguns animais, neonatal – ocorre no hipocampo e em outra estrutura cerebral chamada estriado. Embora a neurogênese do hipocampo adulto seja essencial para o aprendizado e a memória, o modo como o processo afeta as condições neurodegenerativas como a doença de Alzheimer não foi bem compreendido. A equipe do MGH decidiu investigar como o comprometimento da neurogênese do hipocampo adulto (NHA) contribuiu para a patologia e a função cognitiva do Alzheimer em um modelo de camundongo, e se o aumento da NHA poderia reduzir os sintomas.

Seus experimentos mostraram que a NHA poderia ser induzida no modelo por exercício ou por tratamento com medicamentos e terapia genética que promovesse o nascimento de células progenitoras neurais. Os testes comportamentais em animais revelaram benefícios cognitivos limitados em animais nos quais a neurogénese foi induzida farmacológica e geneticamente. Mas os animais nos quais a NHA foi induzida por exercício apresentaram melhor desempenho cognitivo e níveis reduzidos de beta-amilóide, o principal componente das placas nos cérebros de Alzheimer.

“Embora a NHA induzida pelo exercício tenha melhorado a cognição em ratos com Alzheimer, ativando a neurogênese, tentar alcançar esse resultado usando terapia genética e medicamentos não ajudou”, disse Tanzi. “Isso aconteceu porque os neurônios recém-nascidos, induzidos por medicamentos e terapia genética, não foram capazes de sobreviver em regiões cerebrais já devastadas pela patologia do Alzheimer, particularmente pela neuroinflamação. Então perguntamos como a neurogênese induzida pelo exercício difere”.

Choi explicou: “Descobrimos que a principal diferença foi que o exercício também ativou a produção do fator neurotrófico derivado do cérebro, ou BDNF – conhecido por ser importante para o crescimento e sobrevivência dos neurônios – o que criou um ambiente cerebral mais hospitaleiro para os novos neurônios. para sobreviver. Ao combinar medicamentos e terapia genética que induziram a neurogênese e aumentaram a produção de BDNF, fomos capazes de imitar com sucesso os efeitos do exercício na função cognitiva”. Choi é professor assistente de neurologia na Harvard Medical School (HMS).

Tanzi acrescentou: “A lição aprendida foi que não basta apenas ativar o nascimento de novas células nervosas; você deve simultaneamente “limpar” a vizinhança onde elas nascem para garantir que as novas células sobrevivam e prosperem. O exercício pode conseguir isso, mas encontrámos formas de imitar esses efeitos cognitivos benéficos através da aplicação de medicamentos e terapia genética que ativam simultaneamente a neurogénese e a produção de BDNF”.

Noutra parte do estudo, os investigadores descobriram que o bloqueio da neurogénese em ratos com Alzheimer logo após o nascimento levou a défices cognitivos mais pronunciados mais tarde na vida. “Em seguida, exploraremos se a promoção segura da neurogênese em pacientes com Alzheimer ajudará a aliviar os sintomas da doença e se fazê-lo em indivíduos atualmente saudáveis ​​no início da vida pode ajudar a prevenir os sintomas mais tarde”, disseram Tanzi, os pesquisadores Joseph P. e Rose F. Kennedy, Professor de Neurologia do HMS. “Estamos muito entusiasmados por agora investigar formas de implementar as nossas novas descobertas para tratar e prevenir de forma mais eficaz esta terrível doença.”

Coautores adicionais do artigo científico são Enjana Bylykbashi, Zena Chatila, Eunhee Kim, Alexander Rompala, Mary Oram, Caroline Asselin, Jenna Aronson, Can Zhang, Sean Miller, Andrea Lesinski e Doo Yeon Kim, Unidade de Pesquisa em Genética e Envelhecimento, Neurologia MGH; Benjamin Pulli e John W. Chen, Radiologia MGH; Star W. Lee, Gregory Clemenson e Fred H. Gage, Instituto Salk de Estudos Biológicos; Henriette van Praag, Universidade Atlântica da Flórida; e Bruce M. Spiegelman, Instituto do Câncer Dana-Farber.

O estudo foi apoiado com doações do Cure Alzheimer's Fund, da JPB Foundation, da Mathers Foundation, do Leona M. e Harry B. Helmsley Charitable Trust, e Instituto Nacional de Saúde concede R01 MH060009, 1RF1 AG048080-01 e 2R01 AG014713.

Referência: “A neurogênese adulta combinada e os efeitos do exercício imitador do BDNF na cognição em um modelo de camundongo com Alzheimer” por Se Hoon Choi, Enjana Bylykbashi, Zena K. Chatila, Star W. Lee, Benjamin Pulli, Gregory D. Clemenson-0002-7704-8112 , Eunhee Kim, Alexander Rompala, Mary K. Oram, Caroline Asselin, Jenna Aronson, Can Zhang, Sean J. Miller, Andrea Lesinski, John W. Chen, Doo Yeon Kim, Henriette Van Praag, Bruce M. Spiegelman, Fred H. Gage e Rudolph E. Tanzi, 7 de setembro de 2018, Ciência.
DOI: 10.1126/science.aan8821