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Comment l’exercice aide-t-il à maintenir la santé cérébrale et à augmenter la longévité ?

L’exercice est grandement bénéfique pour la santé du cerveau, en améliorant la cognition, l’humeur et en réduisant le risque de maladies neurodégénératives. Plusieurs nouvelles études ont démontré l’impact profond de l’exercice sur divers systèmes biologiques, expliquant ainsi sa capacité à améliorer la santé et à combattre les maladies. Dans cet article spécial, nous explorons les recherches les plus récentes sur la manière dont l’exercice peut protéger la santé cérébrale à mesure que nous vieillissons.

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Des études récentes examinent la manière dont l’exercice contribue à prolonger la durée de vie et à maintenir la santé du cerveau avec l’âge. Crédit image : FG Trade/Getty Images.

L’exercice est lié à une augmentation de la force musculaire, à une meilleure santé cardiaque, à une diminution de la glycémie et à de nombreux autres avantages pour la santé.

Des activités telles que courir sur un tapis roulant, gravir une pente raide à vélo, soulever des poids ou faire une marche rapide à l’heure du déjeuner offrent un large éventail d’avantages qui vont au-delà de l’amélioration de l’apparence physique ou de l’endurance.

Les données probantes d’études suggèrent qu’une activité physique régulière pourrait améliorer l’humeur, réduire le stress et aiguiser les fonctions cognitives, soulignant ainsi le lien profond entre le corps et l’esprit.

Cependant, différentes personnes peuvent réagir très différemment à diverses formes d’exercice, comme les entraînements aérobiques ou la musculation.

S’il est bien connu que l’exercice régulier est essentiel à un mode de vie sain, certaines recherches plus anciennes suggèrent qu’un exercice intense pourrait avoir des effets négatifs.

Des recherches plus récentes ont toutefois montré que les athlètes d’élite ont connu une espérance de vie légèrement allongée au fil des décennies.

L’exercice améliore considérablement la santé cérébrale en améliorant la cognition, l’humeur et en réduisant le risque de maladies neurodégénératives en favorisant la neurogenèse et Plasticité synaptique.

Que disent les dernières données probantes et avis d’experts sur la manière dont l’activité physique régulière contribue à maintenir la santé cérébrale et générale à mesure que nous vieillissons ?

Dans le cadre d’un nouvel effort de collaboration dirigé par Stanford Medicine, des chercheurs ont exploré les mécanismes sous-jacents par lesquels l’exercice favorise la santé globale, en particulier la santé cérébrale.

En comprenant comment l’exercice affecte différents organes au niveau moléculaire, les prestataires de soins de santé pourraient adapter plus efficacement les recommandations en matière d’exercice.

Ces connaissances pourraient également ouvrir la voie au développement de thérapies médicamenteuses imitant les bienfaits de l’exercice pour ceux qui sont incapables de pratiquer une activité physique.

L’étude – dont les conclusions apparaissent dans Nature – impliquait près de 10 000 mesures sur près de 20 types de tissus pour examiner l’impact de 8 semaines d’exercice d’endurance sur des rats de laboratoire entraînés à courir sur de minuscules tapis roulants.

Sa conclusion révèle des effets remarquables de l’exercice sur le système immunitaire, la réponse au stress, la production d’énergie et le métabolisme.

Les chercheurs ont identifié des liens significatifs entre l’exercice et des molécules et des gènes déjà connus pour être impliqués dans de nombreuses maladies humaines et dans la récupération des tissus.

D’autres articles récents rédigés par des chercheurs de Stanford Medicine incluent un rapport dans Communications naturelles qui explore les changements induits par l’exercice dans les gènes et les tissus associés au risque de maladie, et un article publié dans Métabolisme cellulairequi examine les effets de l’exercice sur les mitochondries, les producteurs d’énergie cellulaire, dans divers tissus, chez le rat.

Le Nature L’étude a examiné les effets de 8 semaines d’entraînement d’endurance sur divers systèmes biologiques, notamment l’expression des gènes (le transcriptome), les protéines (le protéome), les graisses (le lipidome), les métabolites (le métabolome), les étiquettes chimiques de l’ADN (l’épigénome) et le système immunitaire.

Les chercheurs ont effectué des analyses sur différents tissus de rats entraînés à courir des distances croissantes et les ont comparés aux tissus de rats sédentaires.

Ils se sont concentrés sur les mitochondries des muscles des jambes, du cœur, du foie, des reins, du tissu adipeux blanc – qui s’accumule sous forme de graisse corporelle – ainsi que des poumons, du cerveau et du tissu adipeux brun – une graisse métaboliquement active qui brûle des calories.

Cette approche globale a généré des centaines de milliers de résultats sur des changements non épigénétiques et plus de 2 millions de changements épigénétiques distincts dans les mitochondries, fournissant ainsi une base de données riche pour les recherches futures.

Parallèlement à l’objectif principal de créer une base de données, des découvertes notables ont émergé. Par exemple, l’expression des gènes mitochondriaux changeait avec l’exercice dans différents tissus.

Les chercheurs ont découvert que l’entraînement régulait positivement les gènes dans les mitochondries du muscle squelettique des rats, qui étaient régulés négativement dans les mitochondries du muscle squelettique des individus atteints de diabète de type 2.

Ils ont également montré que l’entraînement régulait positivement les gènes dans les mitochondries du foie des rats, qui sont régulés négativement chez les personnes atteintes de cirrhose.

Ces deux résultats suggèrent que l’entraînement d’endurance pourrait contribuer à améliorer la fonction musculaire en cas de diabète, ainsi qu’à améliorer la santé du foie.

Enfin, les chercheurs ont identifié des différences entre les sexes dans la façon dont les tissus des rats mâles et femelles réagissaient à l’exercice.

Après 8 semaines, les rats mâles ont perdu environ 5 % de leur graisse corporelle, tandis que les rats femelles n’en ont pas perdu une quantité significative. Cependant, les rats femelles ont maintenu leur pourcentage de graisse initial, tandis que les femelles sédentaires ont gagné 4 % de graisse corporelle supplémentaire au cours de l’étude.

La différence la plus dynamique concernait l’expression des gènes mitochondriaux après un exercice chez le rat dans les glandes surrénales.

Les auteurs de l’étude proposent que les différences observées en raison de l’exercice soient en grande partie dues à des changements dans l’expression génétique mitochondriale dans les organes et tissus responsables du maintien de l’équilibre énergétique.

Une autre étude, cette fois réalisée par un groupe de recherche de l’Université du Queensland en Australie, et publiée dans Cellule vieillissanteont démontré comment l’exercice pouvait dissuader ou ralentir le déclin cognitif à mesure que les individus vieillissent.

Les chercheurs ont examiné l’expression des gènes dans des cellules cérébrales individuelles de souris et ont découvert que l’exercice influence profondément l’expression des gènes dans les microglies, les cellules immunitaires qui soutiennent la fonction cérébrale du système nerveux central.

Plus précisément, l’exercice a ramené les modèles d’expression génique des microglies âgées à des modèles semblables à ceux observés dans les jeunes microglies.

Des expériences épuisant les microglies ont démontré la nécessité des effets bénéfiques de l’exercice sur la création de nouveaux neurones dans l’hippocampe, une région du cerveau vitale pour la mémoire, l’apprentissage et les émotions.

Cette étude a également révélé que l’accès des souris à une roue de roulement empêchait ou réduisait la présence de cellules T dans l’hippocampe à mesure qu’elles vieillissaient.

Ces cellules immunitaires sont généralement absentes dans le cerveau des jeunes mais augmentent avec l’âge.

Auteur co-correspondant Jana Vukovic, PhDprofesseur adjoint et chef du laboratoire de neuroimmunologie et de cognition de l’Université du Queensland, a expliqué les principales conclusions à Actualités médicales aujourd’hui.

Vukovic a expliqué que : «[T]Le processus de vieillissement affecte tous les différents types de cellules du cerveau, avec le plus grand impact sur les cellules immunitaires résidentes : les microglies. Il est important de noter que l’exercice ramène le profil génétique microglial à son état de jeunesse.

Comprendre comment l’exercice favorise la santé du cerveau « est une question clé pour de nombreux scientifiques du monde entier », a noté Vukovic, ajoutant qu’elle et ses collègues « proposent que l’exercice modifie le paysage immunitaire du cerveau vieillissant et permet donc aux cellules immunitaires de continuer à soutenir les cellules nerveuses. fonction. »

« Le rôle des microglies au-delà de leur implication dans l’élimination des débris cellulaires n’est pas très bien compris. Nous savons que les microglies soutiennent la naissance de nouveaux neurones dans l’hippocampe, une structure importante pour l’apprentissage et la mémoire. Cependant, de nombreux autres mécanismes pourraient être en jeu. »

– Jana Vukovic, PhD

Ryan Glatt, CPT, NBC-HWCcoach principal en santé cérébrale et directeur du programme FitBrain au Pacific Neuroscience Institute de Santa Monica, non impliqué dans ces études, a déclaré MNT ils « soulignent les bienfaits multiformes de l’exercice sur la santé cérébrale, notamment via la régulation génétique, la fonction mitochondriale et la réponse immunitaire ».

« Ils offrent des informations précieuses en fusionnant la biologie moléculaire avec des interventions pratiques en matière de santé pour les populations vieillissantes », a-t-il ajouté.

Par exemple, « l’exercice améliore la plasticité synaptique et le flux sanguin tout en réduisant l’inflammation et en augmentant l’expression de facteurs neurotrophiques comme BDNF« , a expliqué Glatt. « Ces effets peuvent améliorer de manière synergique la mémoire, l’apprentissage et la santé globale du cerveau. »

« L’exercice peut influencer l’expression des gènes liés à la plasticité cérébrale, à l’inflammation et au métabolisme, tout en améliorant la fonction mitochondriale et en modulant les réponses immunitaires. Les changements hormonaux dus à l’activité physique peuvent également contribuer à améliorer l’humeur et à réduire le stress.

– Ryan Glatt, CPT, NBC-HWC

Vukovic a noté que « des études sont en cours pour optimiser les programmes d’exercices pour les personnes âgées ; cependant, le Pilates est un bon point de départ pour ceux qui cherchent à solliciter leurs muscles.

Glatt est d’accord, ajoutant que « les exercices d’aérobie comme les exercices cardiovasculaires, la musculation et les exercices d’équilibre sont particulièrement bénéfiques pour la santé cérébrale, de manière à la fois partagée et unique ».

« Les activités combinant des défis physiques et cognitifs, comme la danse ou le tai-chi, peuvent être particulièrement efficaces pour certains aspects de la santé cérébrale », a déclaré Glatt.

Néanmoins, il a prévenu que : « Bien que l’exercice soit bénéfique pour la santé cérébrale, la variabilité individuelle due à la génétique et à l’état de santé de base peut affecter les résultats. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer la durabilité à long terme et les types et intensités d’exercice optimaux pour différentes populations.


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