Protein Mitokondria Mengungkap Mekanisme Latihan Fisik Meningkatkan Memori, Pembelajaran, dan Aktivitas Motorik pada Model Tikus Ensefalopati Iskemik Hipoksia Bagian 2

2.3. Protein Mitokondria di Inti Hipokampus

Indikator apoptosis mitokondria di bagian inti, sitokrom c, faktor penginduksi apoptosis (AIF), dan caspase yang terpecah-3, serta Smac/Diablo dan OPA1, meningkat secara signifikan pada HIE, seperti yang ditunjukkan oleh semi-kuantifikasi Western blot (Gambar 3).

Sitokrom adalah zat kimia saraf penting yang memfasilitasi komunikasi antar neuron dan membantu orang mempertahankan ingatan yang baik. Banyak penelitian menunjukkan bahwa sitokrom memiliki dampak besar pada fungsi otak manusia dan sangat diperlukan dalam pembelajaran, memori, kognisi, dan aspek lainnya.

Pertama-tama, sitokrom dapat meningkatkan perhatian dan konsentrasi masyarakat, yang merupakan salah satu faktor penting dalam meningkatkan daya ingat. Peran sitokrom menjadi lebih jelas ketika kita perlu mengingat informasi tertentu dan kita perlu berkonsentrasi padanya dengan konsentrasi penuh. Ini dapat mengoordinasikan aktivitas neuron dan meningkatkan transmisi informasi antar area berbeda, sehingga membantu kita belajar dan mengingat dengan lebih efektif.

Kedua, sitokrom juga dapat meningkatkan konektivitas antar neuron otak dan lebih meningkatkan efisiensi transmisi informasi. Kehadiran sitokrom memodulasi transmisi sinaptik dan memperkuat koneksi sinaptik. Proses ini mendorong interaksi dan transfer informasi antar neuron, membuat otak lebih fleksibel dan efisien.

Terakhir, sitokrom juga dapat membantu orang memproses dan menyimpan informasi memori dengan lebih baik. Penelitian menunjukkan bahwa sitokrom memainkan peran yang sangat penting dalam proses pembentukan dan pelestarian memori. Ini dapat memperkuat koneksi dan interaksi antar neuron, sehingga membantu kita menyimpan dan mengingat informasi dengan lebih baik serta meningkatkan efektivitas dan daya tahan memori.

Singkatnya, sitokrom memiliki dampak yang sangat penting pada fungsi otak dan memori. Kita harus fokus pada menjaga dan meningkatkan produksi sitokrom, menjaga kesehatan otak, dan meningkatkan daya ingat melalui pola makan yang sehat, olahraga ringan, dan tidur yang nyenyak. Terlihat bahwa kita perlu meningkatkan daya ingat, dan Cistanche deserticola dapat meningkatkan daya ingat secara signifikan, karena Cistanche deserticola memiliki efek antioksidan, anti inflamasi, dan anti penuaan, yang dapat membantu mengurangi reaksi oksidasi dan inflamasi di otak, sehingga melindungi otak. kesehatan sistem saraf. Selain itu, Cistanche deserticola juga dapat mendorong pertumbuhan dan perbaikan sel saraf, sehingga meningkatkan konektivitas dan fungsi jaringan saraf. Efek ini dapat membantu meningkatkan daya ingat, belajar, dan kecepatan berpikir, serta mencegah perkembangan disfungsi kognitif dan penyakit neurodegeneratif.

Klik suplemen tahu untuk meningkatkan daya ingat

Sitokrom c (Gambar 3B), caspase terpecah-3 (Gambar 3C), dan Smac/Diablo (Gambar 3D) semuanya dinyatakan berbeda dalam HIE dengan dan tanpa olahraga tetapi tidak ada perbedaan yang signifikan secara statistik bila dibandingkan dengan SHAM, NT . Meskipun demikian, AIF nuklir dan OPA1 (Gambar 3A, E) menunjukkan signifikansi statistik.

2.4. Protein Mitokondria dalam Sitoplasma Korteks Serebral

Indikator apoptosis mitokondria di bagian sitoplasma, faktor penginduksi apoptosis (AIF), sitokrom c, caspase terpecah-3, serta Smac/Diablo dan OPA1, meningkat secara signifikan pada HIE, seperti yang ditunjukkan oleh semi-kuantifikasi Western blot (Gambar 4).

AIF (Gambar 4A), Sitokrom c (Gambar 4B), dan Smac/Diablo (Gambar 4D) semuanya dinyatakan berbeda dalam HIE dengan dan tanpa olahraga tetapi tidak ada perbedaan yang signifikan secara statistik bila dibandingkan dengan SHAM, NT. Meskipun demikian, caspase yang terpecah-3 (Gambar 4C) dan OPA1 (Gambar 4E) menunjukkan perubahan yang signifikan secara statistik.

2.5. Protein Mitokondria di Inti Korteks Serebral

Indikator apoptosis mitokondria di bagian inti, sitokrom c, faktor penginduksi apoptosis (AIF), dan caspase yang terpecah-3, serta Smac/Diablo dan OPA1, meningkat secara signifikan pada HIE, seperti yang ditunjukkan oleh semi-kuantifikasi Western blot (Gambar 5), AIF (Gambar 5A), Sitokrom c (Gambar 5B), caspase terpecah-3 (Gambar 5C), dan OPA1 (Gambar 5E) semuanya dinyatakan berbeda dalam HIE dan olahraga dan signifikan secara statistik dibandingkan dengan SHAM, NT.

Sebaliknya, perubahan pada nuklir Smac/Diablo (Gambar 5D) tidak signifikan secara statistik.

Secara keseluruhan, temuan ini mendukung proposisi bahwa olahraga meningkatkan fungsi motorik, pembelajaran, dan pemulihan memori dengan menekan ekspresi protein apoptosis hipokampus dan kortikal-mitokondria di otak tikus HIE.

2.6. Analisis Imunofluoresensi Protein di Korteks Motorik

Gambar 6 menunjukkan gambar imunofluoresensi representatif dari korteks motorik daerah korteks serebral yang diwarnai untuk AlF, Sitokrom C, Cleaved caspase-3, Smac, dan OPAl. Analisis kuantitatif dari intensitas fluoresen rata-rata (MFI) protein juga dirangkum pada Gambar 6 dan 7. $olahraga berenang menyebabkan penurunan ekspresi protein secara signifikan. gambar dan grafik intensitas fluoresen rata-rata (MFI).

Gambar 6. Gambar imunofluoresensi dan intensitas fluoresen rata-rata protein di korteks motorik. (A) Gambar imunofluoresensi representatif dan MFI AIF di korteks motorik masing-masing kelompok. Molekul AIF berwarna hijau. Molekul AIF dianalisis di korteks motorik.

Hasilnya disajikan sebagai Mean ± SEM dari 3 tikus dari masing-masing kelompok. (** p < 0.001 dan *** p < 0,0001) dibandingkan dengan kelompok SHAM, NT; (## p <0,001 dibandingkan dengan kelompok HIE, NT; setiap kelompok, n=3). Bilah skala, 100 µm. (B) Gambar imunofluoresensi representatif dan MFI Sitokrom C di korteks motorik masing-masing kelompok. Molekul sitokrom C (hijau) dianalisis di korteks motorik.

Data disajikan sebagai Mean ± SEM dari 3 tikus dari masing-masing kelompok. (** p < 0.001 dan *** p < 0,0001) dibandingkan dengan kelompok SHAM, NT; (## p <0,001 dibandingkan dengan kelompok HIE, NT); setiap kelompok, n=3. Bilah Skala, 100 µm. (C) Gambar imunofluoresensi representatif dan MFI dari Cleaved caspase-3 di korteks motorik masing-masing kelompok. Molekul caspase-3 yang terpecah (hijau) dianalisis di korteks motorik.

Hasilnya disajikan sebagai Mean ± SEM dari 3 tikus dari masing-masing kelompok. (* p < 0.05 dan *** p < 0,0001)dibandingkan dengan grup SHAM, NT); setiap kelompok, n=3. Bilah skala, 100 µm. (D) Gambar imunofluoresensi representatif dan MFI SMAC di korteks motorik masing-masing kelompok.

Molekul SMAC (hijau) dianalisis di korteks motorik. Hasil disajikan sebagai Mean ± SEM dari 3 tikus masing-masing kelompok. (** p < 0.001 dan *** p < 0,0001) dibandingkan dengan grup SHAM, NT); setiap grup, n=3.Bilah skala, 100 µm. (E) Gambar imunofluoresensi representatif dan MFI OPA1 di korteks motorik masing-masing kelompok. Molekul OPA1 (hijau) dianalisis di korteks motorik.

Data individu disajikan sebagai Mean ± SEM dari 3 tikus di setiap kelompok. (*** p < 0.0001) dibandingkan dengan grup SHAM-NT; (## p <0,001 dibandingkan dengan kelompok HIE, NT); setiap kelompok, n=3. Bilah skala, 100 µm.

3. Diskusi

Karena mitokondria sangat penting untuk produksi energi dalam sel otak [23,24], kami menyelidiki efek latihan berenang pada sinyal apoptosis dan dinamis mitokondria di HIE.

Untuk mencapai hal ini, kami menggunakan latihan rutin dan menilai lima pengatur fungsi mitokondria (AIF, Cytochrome c, Cleaved caspase-3, Smac/Diablo, dan OPA1). Hasil kami menunjukkan bahwa pelatihan olahraga mempengaruhi protein-protein ini terlepas dari kondisi kesehatannya (yaitu, pada model tikus HIE atau kelompok palsu).

Latihan renang menurunkan ekspresi protein terkait apoptosis mitokondria; AIF, sitokrom c, dan caspase yang dibelah-3 di sitosol dan inti hipokampus, dan korteks, yang konsisten dengan pernyataan yang dibuat oleh Moore et al. [25] bahwa aktivitas fisik berdampak pada setiap aspek mitokondria.

Selain itu, latihan selama empat minggu menurunkan tingkat ekspresi penanda fisi Smac/Diablo dan protein remodeling krista OPA1, yang sejalan dengan peningkatan kinerja motorik, pembelajaran, dan retensi memori.

Di hipokampus dan korteks serebral HIE dan tikus yang tidak banyak bergerak, tingkatindikator apoptosis mitokondria; sitokrom c, AIF, dan caspase terpecah-3 meningkat secara signifikan. Dibandingkan dengan SHAM, tikus NT, ketika HIE dan tikus normal menjadi sasaran latihan berenang, kadar AIF, sitokrom c, dan caspase yang terpecah-3 menurun secara signifikan, sebuah pengamatan bersamaan dengan [24,26] temuan bahwa olahraga memulihkan fungsi mitokondria pada gangguan neurodegeneratif.

Dengan AIF ditunjukkan sebagai kontributor utama hilangnya neuron di otak imatur setelah hipoksia-iskemia dan mutasi hipomorfik yang menyebabkan penurunan ekspresi AIF yang dilaporkan melindungi terhadap hipoksiaskemia neonatal [27], kami mengamati di sini bahwa latihan berenang memiliki efek yang sama pada otak HIErat dengan menekan translokasi sitosol dan nuklir protein.

Dampak antiapoptosis dari latihan olah raga berhubungan dengan peningkatan fungsi motorik, pembelajaran, dan memori, yang menyiratkan bahwa latihan olah raga menghindari kerusakan dan apoptosis mitokondria.

Hal ini menjelaskan mekanisme perlindungan saraf yang dilaporkan setelah latihan olahraga yang mendorong neurogenesis dan perbaikan mielin di penumbra setelah stroke [28], karena ini adalah proses yang membutuhkan energi tinggi yang memerlukan fungsi mitokondria yang stabil.

Mengingat kemampuan olahraga untuk memodulasi stabilisasi protein mitokondria, dan meningkatkan fungsi motorik, pembelajaran, dan memori, akan sangat luar biasa untuk menentukan apakah metabolit, laktat, yang berhubungan dengan olahraga, yang melintasi sawar darah-otak [29] berkontribusi secara signifikan terhadap efek menguntungkan dari olahraga dalam menekan apoptosis. dan meningkatkan fungsi motorik, pembelajaran, dan memori di HIE.

Latihan berenang secara signifikan meningkatkan aktivitas motorik, memori, dan pembelajaran pada tikus dengan HIE dengan mengurangi apoptosis mitokondria melalui jalur pensinyalan Cyto.C/Cleaved Caspase-3dan AIF.

Selain itu, intervensi latihan berenang telah terbukti menstabilkan krista mitokondria dan potensi membran pada tikus HIE, sebagaimana dibuktikan dengan pembalikan Smac/Diablo dan OPA1 pada hewan-hewan ini, yang konsisten dengan temuan [30,31] yang menekankan pentingnya OPA1 pada krista mitokondria. stabilisasi.

Dengan mekanisme neurobiologis yang mendasari neuroplastisitas akibat olahraga masih sulit dipahami [8], temuan kami memberikan platform yang menarik dan masuk akal untuk penelitian masa depan dalam mengidentifikasi jalur molekuler tambahan yang dapat dimodulasi untuk mengelola HIE secara efektif dan gangguan yang diakibatkannya.

For more information:1950477648nn@gmail.com