Mitokondriyal Proteinler, Hipoksik İskemik Ensefalopati Sıçan Modelinde Fiziksel Egzersizin Hafızayı, Öğrenmeyi ve Motor Aktiviteyi İyileştirme Mekanizmasını Ortaya Çıkarıyor Bölüm 2

2.3. Hipokampusun Çekirdeklerindeki Mitokondriyal Proteinler

Nükleer kısımdaki mitokondriyal apoptoz göstergeleri, sitokrom c, apoptoz indükleyici faktör (AIF) ve bölünmüş kaspaz-3'ın yanı sıra Smac/Diablo ve OPA1, Western blot yarı nicelemesiyle gösterildiği gibi HIE'de önemli ölçüde arttı. (Figür 3).

Sitokrom, nöronlar arasındaki iletişimi kolaylaştıran ve insanların iyi hafızayı korumalarına yardımcı olan önemli bir nörokimyasaldır. Birçok çalışma, sitokromların insan beyninin işlevi üzerinde büyük bir etkiye sahip olduğunu ve öğrenme, hafıza, biliş ve diğer yönlerde vazgeçilmez olduğunu göstermiştir.

Her şeyden önce sitokromlar insanların dikkat ve konsantrasyonunu geliştirebilir, bu da hafızanın iyileştirilmesinde önemli faktörlerden biridir. Belirli bilgileri hatırlamamız ve ona tam konsantrasyonla odaklanmamız gerektiğinde sitokromların rolü daha da belirginleşir. Nöronların aktivitesini koordine edebilir ve farklı alanlar arasında bilgi aktarımını geliştirebilir, böylece daha etkili bir şekilde öğrenmemize ve hatırlamamıza yardımcı olabilir.

İkinci olarak, sitokromlar beyin nöronları arasındaki bağlantıyı da destekleyebilir ve bilgi aktarımının verimliliğini daha da artırabilir. Sitokromların varlığı sinaptik iletimi modüle eder ve sinaptik bağlantıları güçlendirir. Bu süreç, nöronlar arasındaki etkileşimi ve bilgi aktarımını teşvik ederek beyni daha esnek ve verimli hale getirir.

Son olarak sitokromlar insanların hafıza bilgilerini daha iyi işlemesine ve saklamasına da yardımcı olabilir. Araştırmalar sitokromların hafıza oluşumu ve korunması sürecinde çok önemli bir rol oynadığını gösteriyor. Nöronlar arasındaki bağlantıları ve etkileşimleri güçlendirebilir, böylece bilgiyi daha iyi saklamamıza ve hatırlamamıza ve hafızanın etkinliğini ve dayanıklılığını artırmamıza yardımcı olabilir.

Özetlemek gerekirse sitokromların beyin fonksiyonu ve hafıza üzerinde çok önemli bir etkisi vardır. Sağlıklı beslenme, orta derecede egzersiz ve iyi uyku yoluyla sitokrom üretimini sürdürmeye ve teşvik etmeye, beyin sağlığını korumaya ve hafızayı geliştirmeye odaklanmalıyız. Belleği geliştirmemiz gerektiği görülebilir ve Cistanche Deserticola hafızayı önemli ölçüde geliştirebilir, çünkü Cistanche Deserticola'nın antioksidan, antiinflamatuar ve yaşlanma karşıtı etkileri vardır, bu da beyindeki oksidasyonu ve inflamatuar reaksiyonları azaltmaya yardımcı olabilir, böylece beyni korur. sinir sisteminin sağlığı. Ek olarak, Cistanche Deserticola sinir hücrelerinin büyümesini ve onarımını da destekleyerek sinir ağlarının bağlantısını ve işlevini geliştirebilir. Bu etkiler hafızayı, öğrenmeyi ve düşünme hızını artırmaya yardımcı olabilir ve ayrıca bilişsel işlev bozukluklarının ve nörodejeneratif hastalıkların gelişimini de önleyebilir.

Belleği güçlendirmek için ekleri bil'e tıklayın

Sitokrom c (Şekil 3B), bölünmüş kaspaz-3 (Şekil 3C) ve Smac/Diablo (Şekil 3D), HIE'de egzersizli ve egzersizsiz farklı şekilde eksprese edildi ancak SHAM, NT ile karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı bir fark yoktu. . Bununla birlikte, nükleer AIF veOPA1 (Şekil 3A, E) istatistiksel olarak anlamlı olduğunu gösterdi.

2.4. Serebral Korteks Sitoplazmasındaki Mitokondriyal Proteinler

Sitoplazmik kısımdaki mitokondriyal apoptoz göstergeleri, apoptoz indükleyici faktör (AIF), sitokrom c, bölünmüş kaspaz-3'ın yanı sıra Smac/Diablo ve OPA1, Western blot yarı nicelemesiyle gösterildiği gibi HIE'de önemli ölçüde arttı (Şekil 4).

AIF (Şekil 4A), Sitokrom c (Şekil 4B) ve Smac/Diablo (Şekil 4D), HIE'de egzersizli ve egzersizsiz farklı şekilde ifade edildi ancak SHAM, NT ile karşılaştırıldığında istatistiksel olarak anlamlı bir fark yoktu. Buna rağmen bölünmüş kaspaz-3 (Şekil 4C) veOPA1 (Şekil 4E) istatistiksel olarak anlamlı değişiklikler gösterdi.

2.5. Serebral Korteks Çekirdeklerindeki Mitokondriyal Proteinler

Nükleer kısımdaki mitokondriyal apoptoz göstergeleri, sitokrom c, apoptoz indükleyici faktör (AIF) ve bölünmüş kaspaz-3'ın yanı sıra Smac/Diablo ve OPA1, Western blot yarı nicelemesiyle gösterildiği gibi HIE'de önemli ölçüde arttı. (Şekil 5), AIF(Şekil 5A), Sitokrom c (Şekil 5B), bölünmüş kaspaz-3 (Şekil 5C) ve OPA1 (Şekil 5E)'nin tümü HIE ve egzersizde farklı şekilde ifade edildi ve istatistiksel olarak anlamlıydı. SHAM, NT.

Nükleer Smac/Diablo'daki değişiklikler (Şekil 5D) ise istatistiksel olarak anlamlı değildi.

Birlikte ele alındığında bu bulgular, HIE sıçanlarının beyinlerinde hipokampal ve kortikalmitokondriyal apoptotik protein ekspresyonunu baskılayarak egzersizin motor fonksiyonu, öğrenmeyi ve hafıza iyileşmesini iyileştirdiği önermesini desteklemektedir.

2.6. Motor Korteksteki Proteinlerin İmmünofloresan Analizi

Şekil 6, AlF, Sitokrom C, Bölünmüş kaspaz-3, Smac ve OPAl için boyanmış serebral korteks bölgesinin motor korteksinden alınan temsili immünofloresan görüntülerini gösterir. Proteinlerin ortalama floresan yoğunluğunun (MFI) niceliksel analizi de özetlenmiştir. Şekil 6 ve 7'de. Yüzme egzersizi, proteinlerin ifadesinde önemli bir azalmaya neden olmuştur. görüntüler ve ortalama floresan yoğunluğu (MFI) grafikleri.

Şekil 6. Motorkorteksteki proteinlerin immünofloresan görüntüleri ve ortalama floresan yoğunlukları. (A) Temsilci immünofloresan görüntüleri ve her grubun motor korteksindeki AIF'nin MFI'si. AIF molekülleri yeşildir. AIF molekülleri motor kortekste analiz edildi.

Sonuçlar her gruptan 3 sıçanın Ortalama ± SEM'si olarak sunulmuştur. (** p < 0.001 ve *** p < 0,0001) SHAM, NT grubuyla karşılaştırıldığında; (## p < 0,001, HIE, NT grubuyla karşılaştırıldığında; her grup, n=3). Ölçek çubuğu, 100 µm. (B) Her grubun motorkorteksindeki temsili immünofloresan görüntüleri ve Sitokrom C'nin MFI'si. Motor kortekste sitokrom C molekülleri (yeşil) analiz edildi.

Veriler, her gruptan 3 sıçanın Ortalama ± SEM'si olarak sunulmuştur. (** p < 0.001 ve *** p < 0,0001) SHAM, NT grubuyla karşılaştırıldığında; (## p < 0,001, HIE, NT grubuyla karşılaştırıldığında); her grup, n=3. Ölçek çubuğu, 100 µm. (C) Temsilci immünofloresan görüntüleri ve her grubun motor korteksindeki Bölünmüş kaspazın-3 MFI'si. Bölünmüş kaspaz-3 molekülleri (yeşil) motor korteksinde analiz edildi.

Sonuçlar her gruptan 3 sıçanın Ortalama ± SEM'si olarak sunulmuştur. (* p < 0.05 ve *** p < 0,0001)SHAM, NT grubuyla karşılaştırıldığında); her grup, n=3. Ölçek çubuğu, 100 µm. (D) Her grubun motor korteksindeki temsili immünofloresan görüntüleri ve SMAC'ın MFI'si.

SMAC molekülleri (yeşil) motor kortekste analiz edildi. Sonuçlar her gruptaki 3 sıçanın Ortalama ± SEM'si olarak sunulmuştur. (** p < 0.001 ve *** p < 0,0001) SHAM, NT grubuyla karşılaştırıldığında); her grup, n=3. Ölçek çubuğu, 100 µm. (E) Her grubun motorkorteksindeki temsili immünofloresan görüntüleri ve OPA1'in MFI'si. OPA1 molekülleri (yeşil) motor korteksinde analiz edildi.

Bireysel veriler, her gruptaki 3 sıçandan alınan Ortalama ± SEM olarak sunulmuştur. (*** p < 0.0001) SHAM-NT grubuyla karşılaştırıldığında; (## p < 0,001, HIE, NT grubuyla karşılaştırıldığında); her grup, n=3. Ölçek çubuğu, 100 µm.

3. Tartışma

Mitokondri beyin hücrelerinde enerji üretimi için gerekli olduğundan [23,24], yüzme egzersizinin HIE'de mitokondriyal apoptotik ve dinamik sinyaller üzerindeki etkisini araştırdık.

Bunu başarmak için bir egzersiz rutini kullandık ve beş mitokondriyal fonksiyon düzenleyiciyi (AIF, Sitokrom c, Bölünmüş kaspaz-3, Smac/Diablo ve OPA1) değerlendirdik. Sonuçlarımız egzersiz eğitiminin sağlık durumundan bağımsız olarak (yani HIE sıçan modellerinde veya sahte gruplarda) bu proteinleri etkilediğini gösterdi.

Yüzme egzersizi mitokondriyal apoptozla ilişkili proteinlerin ekspresyonunu azalttı; Hipokampusun sitozol ve çekirdeklerinde ve kortekste AIF, sitokrom c ve bölünmüş kaspaz-3, Moore ve ark.'nın ifadesiyle tutarlıdır. [25] fiziksel aktivitenin mitokondrinin her yönünü etkilediğini söylüyor.

Dahası, dört haftalık egzersiz, fizyon belirteci Smac/Diablo'nun ve cristae yeniden modelleme proteini OPA1'in ekspresyon düzeylerini düşürdü; bu da motor performansı, öğrenme ve hafızada tutmanın artmasına eşlik etti.

HIE ve sedanter sıçanların hipokampus ve serebral korteksinde mitokondriyal apoptotik göstergelerin seviyeleri; sitokrom c, AIF ve bölünmüş kaspaz-3 önemli ölçüde arttı. SHAM, NT sıçanları ile karşılaştırıldığında, HIE ve normal sıçanlar yüzme egzersizine tabi tutulduğunda, AIF, sitokrom c ve bölünmüş kaspaz-3 seviyeleri önemli ölçüde azaldı; bu, egzersizin iyileşme gösterdiğine dair [24,26] bulgularla paralel bir gözlemdir. Nörodejeneratif bozukluklarda mitokondri işlevi.

AIF'nin, hipoksi-iskemiyi takiben olgunlaşmamış beyindeki nöron kaybına önemli bir katkıda bulunduğuna ve neonatal hipoksikemiye karşı koruma sağladığı bildirilen AIF ekspresyonunun azalmasına neden olan bir hipomorfikmutasyona yol açtığına işaret edildiğinde, burada yüzme egzersizinin HIE sıçan beyninde aynı etkiye sahip olduğunu gözlemliyoruz. proteinin sitosolik ve nükleer translokasyonunu baskılamak.

Egzersiz eğitiminin antiapoptotik etkisi motor fonksiyon, öğrenme ve hafızadaki gelişmelere karşılık gelir; bu da egzersiz eğitiminin mitokondriyal arızayı ve poptozu önlediği anlamına gelir.

Bu, felç sonrasında kısmi gölgede nörogenezi ve miyelin onarımını teşvik eden, egzersiz eğitimi sonrasında rapor edilen nöronal koruyucu mekanizmaları açıklamaktadır [28], çünkü bunlar stabil fonksiyonel mitokondri gerektiren yüksek enerji gerektiren süreçlerdir.

Egzersizin mitokondriyal protein stabilizasyonunu modüle etme ve motor fonksiyonu, öğrenmeyi ve hafızayı geliştirme yeteneği göz önüne alındığında, kan-beyin bariyerini geçen egzersizle ilişkili metabolit olan laktatın [29], egzersizin apoptozu baskılamadaki yararlı etkilerine önemli ölçüde katkıda bulunup bulunmadığını belirlemek dikkate değer olacaktır. ve HIE'de motor fonksiyonun, öğrenmenin ve hafızanın desteklenmesi.

Yüzme egzersizi, Cyto.C/Cleaved Caspase-3ve AIF sinyal yolları yoluyla mitokondriyal apoptozu azaltarak HIE'li sıçanlarda motor aktiviteyi, hafızayı ve öğrenmeyi önemli ölçüde iyileştirdi.

Bunun yanı sıra, yüzme egzersizi müdahalesinin, HIE sıçanlarında mitokondriyal kristaları ve membran potansiyelini stabilize ettiği, bu hayvanlarda Smac/Diablo ve OPA1'in tersine çevrilmesiyle kanıtlandığı gibi gösterilmiştir; bu, mitokondriyal kristalarda OPA1'in önemini vurgulayan [30,31] bulgularla tutarlıdır. stabilizasyon.

Egzersize bağlı nöroplastisitenin altında yatan nörobiyolojik mekanizmalar hala çoğunlukla anlaşılması zor olduğundan [8], bulgularımız HIE'yi ve bunun sonucunda ortaya çıkan bozuklukları etkili bir şekilde yönetmek için modüle edilebilecek ek moleküler yolların tanımlanmasına yönelik gelecekteki araştırmalar için ilgi çekici ve makul bir platform sağlar.

For more information:1950477648nn@gmail.com