Mięśnie „mówią” do neuronów nie tylko językiem chemii, ale też fizyki

Kooperacja pomiędzy układem mięśniowym a nerwowym jest bardzo ścisła. Te dwa typy tkanek oddziałują na siebie i pobudzają się wzajemnie do pracy. Praktyka kliniczna od dekad pokazuje, że mięśnie, które nie są prawidłowo unerwione, ulegają stopniowej atrofii. I odwrotnie: że regularna praca tkanki mięśniowej poprawia jej komunikację z neuronami i pobudza te drugie do aktywności. Ten „dialog” oddziałuje nie tylko na obwodowe komórki nerwowe (czyli te, które zarządzają pracą kończyn lub odbierają bodźce od narządów), ale też na te ośrodkowe – zlokalizowane w mózgu.

Coraz to nowe badania potwierdzają, że aktywność fizyczna sprzyja zdrowiu centralnego układu nerwowego. Dowody dotyczące tego związku są tak mocne, że ruch i ćwiczenia są obecnie włączane (np. jako metoda towarzysząca farmakoterapii) do coraz większej liczby protokołów leczenia zaburzeń zdrowia psychicznego (schizofrenia, depresja) czy chorób degeneracyjnych (choroba Alzheimera, Parkinsona).

Same skutki dobrego porozumienia pomiędzy włóknami mięśniowymi a nerwami są więc dość dobrze poznane. Mechanizm, dzięki któremu do tej kooperacji dochodzi, nie jest jednak jeszcze zbyt szczegółowo zbadany. Do tej pory wiadomo było, że pracujące mięśnie „częstują” neurony koktajlem korzystnych związków chemicznych (np. miokinami). Substancje te pobudzają wzrost i regenerację komórek nerwowych. Najnowsza praca opublikowana przez uczonych z MIT pokazuje, że nerwy mogą rosnąć nie tylko pod wpływem biochemicznych mediatorów wysyłanych przez tkankę mięśniową, ale również od samego jej fizycznego oddziaływania (czyli od pracy kurczących się i rozkurczających włókien).

Aby tego dowieść, badacze zaprojektowali kilkuetapowy eksperyment. Najpierw potwierdzili, że podanie miokin pobranych od pracujących mięśni do hodowli neuronów prowadzi do intensywnego wzrostu tych ostatnich. Tu ciekawostka: zespół z MIT wykazał w tym doświadczeniu, że komórki nerwowe podlane „wyciągiem” z mięśni nie tylko rosły, ale też dojrzewały szybciej i komunikowały się lepiej, niż hodowla kontrolna pozbawiona wpływu miokin.

Jeszcze bardziej interesujące wyniki uzyskano na drugim etapie eksperymentu, w czasie którego uczeni manipulowali hodowlanymi neuronami za pomocą zewnętrznego pola elektromagnetycznego. Oddziaływało ono na komórki nerwowe i prowadziło do ich subtelnego rozciągania oraz kurczenia, czyli do tych samych reakcji, które zachodziłyby, gdyby nerwy znajdowały się wewnątrz prawdziwych mięśni, w prawdziwym. Okazało się, że to również przyniosło bardzo zadowalające efekty: komórki nerwowe rosły i się aktywowały.

Zdaniem autorów badania w tym obszarze nauki jest jeszcze wiele do odkrycia. Uważają, że lepsze poznanie zależności łączących tkankę mięśniową i nerwową to krok w kierunku traktowania aktywności fizycznej jak pełnoprawnego leku, który można i należy precyzyjnie dawkować w terapii wielu schorzeń.

Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.