רוצים להיות חכמים יותר? תעשו ספורט

מדענים גילו כי חלבון המיוצר בעת פעילות גופנית, תורם לבריאות המוח.

מדענים מבית הספר לרפואה באוניברסיטת הארוורד וממרכז דנה פארבר לחקר הסרטן דיווחו לאחרונה על בידודו של חלבון, אשר רמתו עולה בעת פעילות גופנית. החלבון, הנקרא FNDC5, מיוצר בעת מאמץ של השרירים ומשוחרר אל זרם הדם כנגזרת בשם "איריסין" (Irisin).

כאשר הוזרק לעכברים, נראה כי החלבון גרם להפעלה של גנים המקדמים את בריאות המוח ומעודדים את גדילתם של עצבים חדשים המעורבים בפעילות של למידה וזכרון.

הממצאים, שפורסמו בכתב העת Cell Metabolism,עוזרים להסביר את ההשפעה המיטיבה של פעילות גופנית על היכולות הקוגניטיביות, בעיקר באנשים מבוגרים.

אם ניתן לבודד את החלבון בצורתו היציבה, ולהופכו לתרופה, ייתכן ויהיה ניתן לשפר טיפולים קיימים הניתנים לירידה קוגניטיבית באנשים מבוגרים, ובכך להאט את השפעתן של מחלות נוירודגנרטיביות דוגמת אלצהיימר ופרקינסון.

"הדבר המרגש הוא שחומר טבעי יכול להיות מוזרק לזרם הדם ולחקות את האפקטים של פעילות גופנית על המוח", אמר ברוס שפיגלמן, פרופסור לחקר התא ולרפואה במרכז דנה-פארבר.

המחקר החדש בוצע בעכברים, אשר רצו באופן חופשי על גלגל מסתובב במהלך שלושים יום. פעילות גופנית זו הגדילה בין היתר, גם את רמת החלבון FNDC5. העלייה ברמת החלבון הגבירה את הפעילות של מולקולה הקשורה בבריאות המוח, בתוך ההיפוקמפוס - איזור המעורב בתהליכי למידה וזיכרון.

בתוך כך, הפעילות הגופנית עוררה את ייצור החלבון BDNF בהיפוקמפוס, שהוא אחד משני האיזורים במוח הבוגר אשר יכולים לייצר תאי עצב חדשים. BDNF  מקדם את ההתפתחות של עצבים חדשים ושל סינפסות - הקשרים בין העצבים אשר מאפשרים את אחסון הלמידה והזיכרון, ובנוסף גם מסייע לשמר את תאי העצב המוחיים שכבר קיימים.

עד כה לא היה ידוע כיצד פעילות גופנית מעלה את רמות החלבון BDNF במוח. כעת הממצאים החדשים מאפשרים לקשר בין פעילות גופנית לחלבונים PGC-1α, FNDC5 ו-BDNF המספקים נתיב מולקולרי חדש לקיום האפקט, אולם פרופסור שפיגלמן וחבריו מציעים שכנראה קיימים נתיבים נוספים.

עוד במחקר, לאחר הגילוי נשאלה השאלה האם מתן החלבון FNDC5 באופן מלאכותי, ללא פעילות גופנית יגרום לאותה השפעה. החוקרים השתמשו בוירוס שאינו גורם כל מחלה בכדי להעביר את החלבון לזרם הדם של עכברים, מתוך התקווה שהחלבון יגיע למוחם ויעלה את הייצור של BDNF. שבעה ימים לאחר מתן החלבון FNDC5, החוקרים בחנו את מוחותיהם של העכברים ומצאו עליה משמעותית ברמות BDNF בהיפוקמפוס.

החוקרים ציינו כי "כפי הנראה, הממצא הכי מרגש הוא שמתן פריפרי של FNDC5 עם הווקטור הנגיפי הינו מספר בכדי לעורר ביטוי של הגנים (BDNF ואחרים) במערכת העצבים המרכזית, אשר יש להם פוטנציאל נוירו-פרוטקטיבי (מגן על עצבים) או כאלה שיש להם תפקיד בתהליכי למידה וזיכרון".

יחד עם זאת, על פי החוקרים עדיין דרוש מחקר נוסף על מנת לקבוע האם מתן FNDC5 אכן משפר את התפקודים הקוגניטיביים של בעלי החיים. המדענים עדיין אינם בטוחים האם החלבון שנכנס למוח הוא אכן FNDC5 עצמו או החלבון "איריסין", או בכלל נגזרת אחרת של החלבון. לדברי פרופ' שפיגלמן, פיתוח של החלבון "איריסין" כתרופה ידרוש פיתוח של צורה יציבה יותר של החלבון.