Польза физических упражнений для здоровья, в том числе активного долголетия, не вызывает сомнения. Новым доказательством тому стало исследование, в котором у почвенных нематод C. elegans, регулярно плавающих в особой микрофлюидной камере (названной акустическим спортзалом), замедлились нейродегенеративные процессы.
C. elegans / © synthego.com
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.
