Тренировки по плаванию замедлили нейродегенерацию у червей

Положительное воздействие физкультуры на человека очевидно и очень разнообразно. Она способствует улучшению эмоционального состояния, здоровому старению и даже замедлению нейродегенеративных заболеваний. Напомним: так называют патологии, которые вызваны постепенно усиливающейся гибелью нейронов и проявляются когнитивными нарушениями, ухудшением памяти (болезнь Альцгеймера), двигательными расстройствами (болезнь Паркинсона) и так далее.

Число пациентов с нейродегенерациями неуклонно растет по всему миру, что связано с повышением среднего возраста населения и множеством неблагоприятных внешних факторов.

Разумеется, ученые неутомимо продолжают поиск эффективных лекарств от нейродегенераций, однако по большому счету такие болезни по-прежнему неизлечимы. Состояние заболевшего, как правило, неуклонно ухудшается, что приводит к скорой смерти.

Механизмы развития нейродегенераций, а также подходы к их терапии удобно изучать на животных моделях. Это могут быть мыши, крысы, рыбки или даже насекомые и черви. В новом исследовании, вышедшем в Science Advances, ученые использовали как раз круглого червя (нематоду) Caenorhabditis elegans — одного из самых важных объектов биологических исследований. Этот очень маленький, просто устроенный и лишенный мозга почвенный червь тем не менее вполне может проявлять признаки нейродегенеративного процесса — если у него имеются соответствующие мутации.

В работе задействовали две группы C. elegans: одна моделирует болезнь Паркинсона, другая — таупатии, группу патологий, среди которых наиболее важна болезнь Альцгеймера.

Фактором, замедляющим гибель нервных клеток и прогрессирование болезни, на сей раз послужила регулярная физическая нагрузка. Точнее, довольно непривычное для этого почвенного червя плавание.

Чтобы C. elegans могли упражняться, ученые создали для них особый «‎акустический спортзал» (Acoustic Gym). Он представляет собой микрофлюидную камеру, потоки воды в которой создают с помощью звука высокой интенсивности — это так называемые акустические течения. Они возникают благодаря неоднородности среды на пути звуковой волны.

Убедившись в безопасности необычного тренажера для червей, ученые заставили их регулярно упражняться в нем и даже опробовали различные «‎схемы тренировок». В результате оба нейродегенеративных процесса в нервной системе C. elegans замедлились. Различия были особенно велики в случае дофаминергических нейронов, состояние которых сильнее зависит от физической активности.

Важную роль в состоянии нейронов червей сыграл режим тренировок, то есть смена физической нагрузки и покоя. Авторы убеждены, что их устройство позволит подбирать для червей оптимальную систему лечебной физкультуры и изучать молекулярные механизмы ее благотворного действия.