Naučnici doveli u vezu estrogen i fizičke aktivnosti

Povezane objave

• Zašto nam trebaju i probiotici i prebiotici? 02/11
• Šta bi psiholozi voleli da ljudi znaju o depresiji? 21/03
• Šta rukopis govori o vama? 14/08

Estrogen može da promeni aktivnost mozga na način koji bi mogao da utiče na to koliko smo fizički aktivni, pokazuje sjajno istraživanje sprovedeno na miševima, u okviru kojeg su ispitivani DNK, hormoni i moždane ćelije.

Koristeći naprednu tehnologiju za isticanje i reprogramiranje specifičnih gena i neurona kod životinja, studija je otkrila da su skokovi nivoa estrogena započeli porocese u mozgu miševa, koji su podstakli životinje, čak i mužjake, da postanu aktivnije.

Ovo istraživanje, koje je nedavno objavljeno u časopisu Nature, uključivalo je male glodare. Iako s ljudima dele mnoge identične relevantne hormone, gene i neurone, još uvek ne možemo reći da li naši mozgovi i fiziološki sistemi funkcionišu na isti način kao i kod miševa. Ipak, otkrića mogu otvoriti intrigantne puteve istraživanja u smislu zašto žene tako često postaju neaktivne nakon menopauze, kada estrogen počinje da bledi. Rezultati takođe naglašavaju kako mozak i unutrašnji biološki procesi funkcionišu zajedno, kako bi odigrali neočekivanu i značajnu ulogu u tome da li ćemo pokrenuti telo ili ne.

Skoro čitavo stoleće, od čuvene studije iz 1924., u kojoj su učestvovali pacovi, naučnici znaju da su ženke sisara najčešće fizički najaktivnije neposredno pre ovulacije, kada su i seksualno najprijemčivije. Ovo ponašanje ima evolucioni smisao, jer ženke verovatno moraju da budu u potrazi za partnerom. Tokom narednih decenija, istraživači su počeli da spekulišu da bi estrogen mogao da igra vodeću ulogu u ovom ponašanju, da bi naknadne studije pokazale da svakodnevna dinamika laboratorijskih životinja ženskog pola obično raste i opada u skladu s nivoom estrogena.

Međutim, kako bi estrogen, koji prvenstveno kontroliše ovulaciju i druge aspekte reprodukcije, mogao da utiče na fizičku aktivnost? Ta fiziološka zagonetka je nedavno privukla pažnju Holi Ingram, profesorke fiziologije na Kalifornijskom univerzitetu u San Francisku, koja gaji dugogodišnju istraživačku praksu po pitanju fiziologije i metabolizma žena. Ona i njeni saradnici pitali su se da li bi estrogen mogao nekako da oblikuje genetsku aktivnost u mozgu, koja bi zatim aktivirala moždane ćelije na način koji bi mogao da pokrene i samo pokretanje.

Da bi istražili tu mogućnost, naučnici su prvo okupili gomilu zdravih odraslih ženki miševa i hemijski blokirali unos estrogena kod nekih od njih, dok su pratili koliko su se životinje kretale. Gotovo odmah, jedinke bez estrogena postale su primetno mirnije od ostalih ženki, potvrđujući da ovaj hormon na neki način utiče na fizičku aktivnost.

Istraživači su zatim ispitali aktivnost brojnih gena u mozgu životinja, primetivši da je jedan s posebnim entuzijazmom izbacivao dodatne proteine kada bi mozak životinja bio okupan estrogenom, ali bi njegova aktivnost gotovo u potpunosti utihnula kada bi estrogen bio odsutan. Ovaj gen, melanokortin-4 ili Mc4r, ranije je bio kod ljudi povezivan s unosom hrane i regulacijom telesne težine. Međutim, naučnici su sada pretpostavili da bi to mogao biti i most između estrogena i impulsa da se bude fizički aktivan, što je ideja koju su potkrepili korišćenjem visokotehnoloških metoda genetskog mapiranja, koje je „izbrusila“ jedna od autora studije, Džesika Tolkun, docent u Kold Spring Harbor laboratoriji škole bioloških nauka u državi Njujork.

Ove tehnike su u realnom vremenu utvrdile da postoji vezivanje estrogena za Mc4r gene u određenim neuronima, posebno onima u delu mozga miša koji je uključen u potrošnju energije. Ove moždane ćelije su takođe delile veze s drugim neuronima na drugim mestima u mozgu, koji kontrolišu brzinu kojom se životinje kreću. Ukupno gledajući, ovaj eksperiment je pokazao da estrogen pokreće određeni gen koji uključuje izvesne moždane ćelije od kojih bi se onda trebalo očekivati da podstaknu životinju da se kreće.

Ipak, naučnici još nisu videli ove gene i neurone u akciji, pa su, kao poslednji aspekt studije, koristili sofisticiranu tehniku poznatu kao hemogenetika, da bi direktno podstakli relevantne neurone kod ženki miševa, koje su uzgajane da ne proizvode estrogen. Do tada fizički tromi, ovi miševi su počeli da istražuju okolinu, igraju se i trče mnogo više nego ranije.

Slično tome, kada su naučnici koristili vid tehnologije za uređivanje gena Crispr da bi pokrenuli aktivnost Mc4r gena u mozgu ženskih životinja, miševi su postali skoro dvostruko aktivniji nego ranije, došlo je do fizičkog naleta koji je trajao nedeljama. Čak su se i mužjaci miševa više kretali kada je Crispr aktivirao njihovu aktivnost Mc4r gena, iako ne toliko kao kod izuzetno živahnih ženki.

Dobijeni rezultati naglašavaju „složenost ponašanja fizičke aktivnosti“, kaže Ingram, i kako spremnost da se spontano kreće ili ne kreće, za bilo koju životinju verovatno uključuje zamršenu interakciju između genetike, endokrinologije i neurologije, zajedno sa svesnim promišljanjem.

Studija takođe nameće intrigantnu mogućnost da se „vreme vežbanja, koje ima najpovoljniji uticaj na žene, može fino podesiti uzimajući u obzir promenu hormonskog miljea“, uključujući hormonske promene menopauze, kaže dr Tamaš Horvat, profesor neurologije i akušerstva, ginekologije i reprodukcionih nauka na medicinskom fakultetu Univerziteta  Jejl, koji je ujedno i predsednik odeljenja za komparativnu medicinu ove institucije.

„Naravno, sva ova zapažanja kod miševa moraju biti potvrđena da bi delovala na nama, ljudima“, kaže Horvat, koji nije bio uključen u trenutno istraživanje. „Međutim, činjenica da se ovaj mehanizam nalazi u drevnom delu mozga, sugeriše da će biti primenljiv na većinu sisara, uključujući i ljude.“

Ingram se slaže s tim. „Pretpostavljamo da ovaj krug funkcioniše i kod ljudi“, kaže ona, i ako to jeste slučaj, nova studija i svako naknadno, povezano istraživanje moglo bi da pomogne da se delimično objasni zašto je neaktivnost tako česta kod žena nakon menopauze i takođe ponudi neke potencijalne strategije za prevazilaženje sklonosti ka umoru. Povećanje nivoa estrogena kod starijih žena, na primer, moglo bi u teoriji da podstakne više kretanja, iako terapija zamene estrogena ostaje komplikovana tema, zbog povećanog rizika od karcinoma i drugih zdravstvenih problema.

Studija međutim nagoveštava da bi na kraju moglo biti moguće zaobići estrogen i ponovo stvoriti njegove efekte uz pomoć novih terapija, koje bi direktno ciljale na Mc4r gen ili relevantne neurone u mozgu ljudi i oponašale efekte estrogena bez hormona. Svaki takav medicinski napredak je još uvek godinama udaljen u budućnosti, kaže Ingram.

Međutim, udubljujući se u „međusobnu vezu između hormona i fizičke aktivnosti kod žena, ova studija ima značajne implikacije na ljudska istraživanja, koja proučavaju menstrualni ciklus i hormonske kontraceptive, kao i menopauzu“, kaže Pol Ansdel, predavač fiziologije vežbanja na Univerzitetu Nortambrija u Engleskoj, koji nije bio uključen u studiju, ali je opsežno proučavao menstruaciju i fizičke mogućnosti.

„Znamo koliko je vežbanje važno u poznijoj životnoj fazi, radi unapređenja i održavanja zdravlja“, nastavlja on, „tako da je izazov za nas sada da utvrdimo najbolje načine uz pomoć kojih bismo ostali aktivni tokom glavne hormonske tranzicije, što je zapravo menopauza.“

„Znanje je moć“, zaključuje Ingram. Ona napominje da pošto mnogi od nas sada žive duže, bolje razumevanje zašto i do koje mere treba da se pokrenemo, može pomoći da te godine provedemo u boljem zdravlju. Primera radi, znajući da bi nas biologija mogla usmeriti ka kauču ako smo ženskog pola i starimo, mogli bismo da koristimo fitnes narukvice s aplikacijama ili dnevnike treninga, koji bi nam pomogli da uporedimo naše aktivnosti iz godine u godinu. Možda samo iskreno treba da procenimo da li smo sada aktivni koliko bismo želeli da budemo, bez obzira na godine (ili pol). Mozak je složen organ i naša motivacija za vežbanje je raznolika i duboka, ali uvek imamo opciju „da odlučimo da budemo aktivni“, kaže Ingram, da napravimo izbor da ustanemo i pokrenemo se.