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No momento, ansiedade,depressãoTornou-se um grande problema que assola a saúde mental de muitas pessoas. Além do uso de medicamentos para intervenção, cada vez mais evidências científicas mostram que o exercício é um método não medicamentoso eficaz para aliviar a ansiedade. , o exercício pode ajudar a restaurar a rede nervosa, ao mesmo tempo que produz um efeito ansiolítico.

Em relação ao mecanismo ansiolítico do exercício, atualmente existem hipóteses como neurogênese adulta, neurotransmissores monoaminérgicos e neuroinflamação. Além disso, o ácido láctico produzido pelo exercício também chama a atenção dos cientistas. Como substância produzida pela glicólise em vários tecidos durante exercícios de alta intensidade, o ácido láctico participa de vários processos reguladores moleculares no cérebro, alguns estudos descobriram que o ácido láctico pode exercer um efeito antidepressivo.No entanto, ainda existem muitos mistérios não resolvidos sobre o mecanismo ansiolítico do ácido láctico. Por exemplo, se o ácido láctico produzido após o exercício pode afetar o cérebro.proteínaO processo de modificação da lactilação e alteração do comportamento semelhante à ansiedade permanece obscuro.

Fonte da imagem:123RF

19 de agosto de 2024, Instituto de Pesquisa de Regeneração Nervosa Central da Universidade de Jinan Guangdong-Hong Kong-MacautensãoO grupo de pesquisa, em "Metabolismo Celular" (Metabolismo celular) revista publicada on-line intitulada "O exercício físico media a lactação da proteína sináptica cortical para melhorar a resiliência ao estresse”artigo, resultados de pesquisaAs moléculas de ácido láctico produzidas após o exercício podem melhorar a estrutura e a função sinápticas, aumentando a modificação da lactilação de proteínas sinápticas específicas no córtex, aliviando assim os comportamentos de ansiedade causados ​​pelo stress.. O pesquisador Zhang Zhang apontou que, ao focar na modificação da lactilação de uma série de proteínas sinápticas, pode ser possíveldoença mentalFornece assistência no diagnóstico e previsão de eficácia.

Neste estudo, os autores usaram pela primeira vez o estresse de restrição crônico para construir um lote de modelos de camundongos que desenvolveram comportamentos semelhantes aos da ansiedade. Os autores então pediram aos ratos que participassem de exercícios em esteira por 14 dias para aumentar os níveis de ácido láctico no sistema circulatório e no cérebro dos ratos. Após o experimento, os autores também obtiveram tecido cerebral de camundongos e conduziram análises proteômicas quantitativas baseadas na modificação da lactilação em amostras de proteínas do córtex pré-frontal.

Os resultados mostram,Uma intervenção de exercício em esteira de 14 dias não apenas evitou comportamentos semelhantes aos da ansiedade em camundongos, mas também alterou significativamente os níveis de lactilação de múltiplas proteínas relacionadas às sinapses., o que é surpreendente é que o nível de lactilação da lisina da proteína sináptica SNAP91 na posição 885 aumenta significativamente após o exercício (Figura 1).

▲Figura 1: O exercício aumenta a lactilação da proteína sináptica SNAP91 no córtex (Fonte da imagem: Referência [1])

A fim de confirmar ainda mais o papel fundamental da lactilação do SNAP91, a equipe de pesquisa construiu um grupo de camundongos mutantes especiais nos quais o local 885 da proteína SNAP91 (K885) no córtex pré-frontal medial (mPFC) sofreu mutação, o que significa que a lactação do K885 A capacidade de acilação é destruída.

De acordo com a observação, a densidade das vesículas pré-sinápticas nesses camundongos mutantes diminuiu anormalmente (Figura 2), a expressão das proteínas estruturais sinápticas foi regulada negativamente e a formação da parte densa pós-sináptica foi anormal, o que indica que a lactilação da proteína SNAP91 é Quando interrompida, a estrutura e a função sinápticas são prejudicadas.

▲Figura 2: A lactilação anormal da proteína SNAP91 leva a alterações ultraestruturais nas sinapses corticais (Fonte da imagem: Referência [1])

Em experimentos subsequentes, esses camundongos mutantes ainda sofreram estresse crônico de contenção e posteriormente participaram de treinamento em esteira. Desta vez, a situação foi diferente. Os ratos que perderam a lactilação da proteína SNAP91 não suprimiram comportamentos semelhantes aos da ansiedade devido ao exercício (Figura 3), e a atividade da rede neural do mPFC também foi significativamente regulada negativamente. Estas evidências indicam que o exercício pode manter a atividade dos neurônios corticais e a atividade da rede neural, afetando a lactilação da proteína SNAP91, exercendo assim um efeito anti-ansiedade. Isto também significa que o estudo encontrou uma via de lactilação envolvida na regulação das funções emocionais do cérebro. abordagem química.

▲Figura 3: O exercício exerce efeitos ansiolíticos através da lactilação SNAP91 (Fonte da imagem: Referência [1])

Em resumo, este estudo revela uma via chave do “metabolismo-cérebro”, na qual as moléculas de ácido láctico produzidas por tecidos estimulados pelo exercício podem melhorar a estrutura sináptica do mPFC e a atividade neuronal, afetando a modificação da lactilação de proteínas sinápticas como o SNAP91, aliviando a ansiedade. como comportamento em ratos (Figura 4). Os resultados acima revelam um novo mecanismo biológico do ácido láctico, uma molécula de energia, no cérebro, e também fornecem uma referência para futuras pesquisas sobre modificações de lactilação não-histona no tecido neural.

Para pesquisas futuras, o pesquisador Zhang Zhang disse que uma questão mais importante é esclarecer se a transformação do padrão metabólico em locais específicos do tecido neural (neurônios, células gliais, etc.) está relacionada à modificação da lactilação e suas vias moleculares a jusante, de modo a Estabelecer um modelo de mecanismo de metabolismo e função cerebral em duas dimensões: espaço e tempo.

▲Figura 4: Modelo ansiolítico de exercício-lactilação (fonte da imagem: referência [1])

O pesquisador Zhang Zhang é o autor independente correspondente deste artigo, Yan Lan, doutorando pela Universidade de Jinan, e o estudante de doutorado Wang Yajie são os co-autores do artigo. O trabalho de tese foi apoiado pelo Acadêmico Su Guohui da Universidade de Jinan e foi concluído pelo Laboratório Principal de Regeneração Nervosa Central do Ministério da Educação da Universidade de Jinan.

O grupo de pesquisa de Zhang Zhang concentra-se na questão científica do "mecanismo periférico-central do exercício que melhora a função cerebral" e alcançou uma série de resultados desde 2019. O trabalho representativo inclui: (1) Identificação de factores periféricos que melhoram a função cerebral através do exercício, descoberta de S-adenosilmetionina, clusterina e outros factores do fígado, gordura e outros tecidos, e elucidação da sua melhoria nas emoções, cognição e outros comportamentos.Avanços da Ciência 2023; Relatórios de Células 2023; Ciência Avançada 2022, etc.); (2) Elucidar o mecanismo molecular pelo qual o exercício melhora a estrutura e função sináptica, revelando que o exercício estimula fatores periféricos ao ativar a via mTOR e a modificação da lactilação de proteínas no cérebro, promovendo a estrutura sináptica e a remodelação funcional, e aliviando emoções e o mecanismo de comprometimento cognitivo (.Metabolismo celular 2024; Comunicações da Natureza 2024; Avanços da Ciência 2019, etc.); (3) Analisar o mecanismo do circuito pelo qual os fatores periféricos melhoram a função cerebral e descobrir o mecanismo pelo qual os fatores periféricos secretados pelo corpo sob intervenção ambiental afetam os comportamentos emocionais e sociais, regulando os circuitos neurais no córtex, amígdala. e outras áreas do cérebro (Revista Nacional de Ciências 2023; Biologia das Comunicações 2023; Psiquiatria Molecular 2021, etc.).

Referências: