O nouă cercetare dezvăluie că exercițiile fizice contracarează efectele dăunătoare asupra stării de spirit ale unei diete de tip occidental, prin mecanisme specifice intestinale și hormonale.
Cercetătorii de la University College Cork, conduși de profesorul Yvonne Nolan, au descoperit procesele metabolice specifice care explică modul în care exercițiile fizice ajută la compensarea efectelor comportamentale dăunătoare ale consumului unei diete tip cantină în stil occidental. Publicat pe 21 octombrie în revista *Brain Medicine*, studiul arată că alergatul voluntar poate reduce comportamentele asemănătoare depresiei declanșate de dietele bogate în grăsimi și zahăr. Aceste modificări par să implice atât hormoni circulanți, cât și metaboliți produși în intestin. Descoperirea oferă o perspectivă valoroasă asupra modului în care obiceiurile de viață, cum ar fi exercițiile fizice, pot fi utilizate pentru a sprijini bunăstarea mentală într-o epocă în care alimentele ultra-procesate sunt frecvente.
Pentru a investiga, echipa a studiat șobolani adulți masculi hrăniți fie cu o dietă standard, fie cu o dietă rotativă tip cantină formată din alimente bogate în grăsimi și zahăr timp de șapte săptămâni și jumătate. Jumătate dintre animalele din fiecare grup au avut acces la o roată de alergare. Această configurație a permis cercetătorilor să distingă influențele separate și combinate ale calității dietei și ale activității fizice asupra creierului și a comportamentului.
Constatările au arătat că alergatul voluntar a produs un efect antidepresiv, chiar și atunci când șobolanii au consumat o dietă nesănătoasă, sugerând că activitatea fizică regulată ar putea aduce beneficii persoanelor care consumă alimente în stil occidental. Folosind o abordare metabolomică cuprinzătoare, profesorul Nolan și colegii săi au examinat conținutul cecal al animalelor și au descoperit că dieta tip cantină a modificat profund metabolismul intestinal. Din 175 de metaboliți analizați la șobolanii sedentari, 100 au fost afectați semnificativ. Exercițiile fizice au influențat un subset mai mic dintre aceștia, restabilind parțial echilibrul. Trei metaboliți cunoscuți pentru rolul lor în reglarea stării de spirit - anserina, indol-3-carboxilatul și deoxiinozina - au fost reduși de dieta tip cantină, dar au revenit cu exercițiile fizice.
Testele comportamentale care au evaluat învățarea, memoria și răspunsurile emoționale au relevat informații suplimentare. Dieta tip cantină singură nu a afectat foarte mult învățarea spațială sau memoria de recunoaștere, dar exercițiile fizice au îmbunătățit ușor abilitățile de navigare. Cercetătorii au constatat, de asemenea, efecte anti-anxietate ușoare de la exercițiile fizice, care au apărut indiferent de tipul dietei.
Analiza probelor de sânge a relevat modificări hormonale puternice care au reflectat rezultatele comportamentale. Șobolanii sedentari cu dieta tip cantină au avut niveluri de insulină și leptină mult mai mari, dar aceste creșteri au fost reduse semnificativ la cei care au făcut exerciții fizice. Potrivit Dr. Minke Nota, primul autor al studiului, acest reechilibrare hormonală poate ajuta la explicarea modului în care exercițiile fizice protejează împotriva efectelor comportamentale ale unei diete proaste. Echipa a identificat, de asemenea, interacțiuni complicate între dietă și exerciții fizice care implică alți hormoni care reglează metabolismul. La animalele care consumau o dietă standard, exercițiile fizice au crescut nivelurile de peptidă glucagon-like 1 (GLP-1), dar acest răspuns a fost slăbit la cele cu dieta tip cantină. În schimb, exercițiile fizice au crescut nivelurile de peptidă YY (PYY) doar la șobolanii hrăniți cu dieta tip cantină, sugerând că mecanismele hormonale compensatorii ajută la stabilizarea metabolismului atunci când calitatea dietei este scăzută. Nivelurile factorului de creștere a fibroblastelor 21 (FGF-21) au crescut substanțial ca răspuns la dieta tip cantină, indiferent de activitatea fizică, în timp ce nivelurile de glucagon au scăzut. Împreună, aceste constatări dezvăluie o rețea hormonală complexă prin care dieta și exercițiile fizice interacționează pentru a influența metabolismul și funcția creierului.
Poate cel mai intrigant, studiul a constatat că dieta tip cantină a împiedicat creșterea tipică indusă de exerciții a neurogenezei hipocampale adulte (formarea de noi neuroni), măsurată prin celule pozitive pentru dublucortină în girusul dentat. La animalele hrănite cu o dietă standard, exercițiile fizice au crescut robust neurogeneza în întregul hipocamp, o regiune a creierului implicată în emoție și memorie. Această constatare sugerează că calitatea dietei poate modifica fundamental capacitatea creierului de a beneficia de activitatea fizică la nivel celular.
Echipa de cercetare a efectuat analize de corelație pentru a identifica relațiile dintre metaboliții specifici și rezultatele comportamentale. Mai mulți metaboliți cecali, inclusiv acidul aminoadipic și acidul 5-hidroxiindol-3-acetic, au prezentat asocieri negative cu performanța cognitivă. Aceste corelații au fost independente de condiția experimentală, sugerând relații fundamentale între profilurile metaboliților intestinali și funcția creierului.
Un editorial însoțitor al profesorului Julio Licinio și al colegilor subliniază relevanța clinică a acestor constatări, menționând că „exercițiile fizice au un efect asemănător antidepresivelor în contextul unei diete greșite, ceea ce este o veste bună pentru cei care au dificultăți în a-și schimba dieta”. Editorialul evidențiază modul în care această cercetare oferă un cadru biologic pentru înțelegerea motivului pentru care exercițiile fizice rămân benefice chiar și atunci când îmbunătățirile dietetice se dovedesc dificil de implementat.
Studiul ridică întrebări importante cu privire la secvențierea optimă a intervențiilor asupra stilului de viață. Constatările sugerează că, deși exercițiile fizice pot oferi beneficii pentru starea de spirit indiferent de calitatea dietei, obținerea beneficiilor complete de neuroplasticitate poate necesita atenție asupra stării nutriționale. Acest lucru are implicații pentru proiectarea intervențiilor care maximizează atât fezabilitatea, cât și impactul biologic.
Câteva limitări necesită o atenție deosebită. Studiul a fost efectuat exclusiv pe șobolani masculi, iar diferențele de sex în răspunsurile metabolice și neurogenice la dietă și exerciții fizice sunt bine documentate. În plus, perioada de intervenție de șapte săptămâni ar putea să nu surprindă adaptările pe termen mai lung care ar putea apărea odată cu expunerea cronică. Studiile viitoare care încorporează animale de sex feminin, perioade de intervenție mai lungi și modele de răspuns la doză vor ajuta la rafinarea înțelegerii acestor interacțiuni complexe.
Cercetarea deschide, de asemenea, noi căi pentru investigarea metaboliților specifici ca potențiale ținte terapeutice. Efectele protectoare ale exercițiilor fizice asupra nivelurilor de anserină, indol-3-carboxilat și deoxiinozină sugerează că acești compuși pot servi ca biomarkeri sau chiar agenți terapeutici pentru tulburările de dispoziție. Corelațiile puternice dintre metaboliții intestinali specifici și măsurile comportamentale susțin interesul tot mai mare pentru axa microbiota-intestin-creier ca țintă pentru intervențiile de sănătate mintală.
Această cercetare revizuită de colegi reprezintă un progres semnificativ în înțelegerea mecanismelor biologice care leagă dieta, exercițiile fizice și sănătatea mintală, oferind noi perspective asupra modului în care factorii stilului de viață interacționează la nivel molecular și celular pentru a influența funcția creierului. Constatările contestă paradigmele existente cu privire la relația dintre sănătatea metabolică și mentală, demonstrând că exercițiile fizice pot oferi efecte asemănătoare antidepresivelor chiar și în contextul unor alegeri dietetice proaste. Prin utilizarea unor abordări metabolomice inovatoare combinate cu evaluări comportamentale și neurobiologice cuprinzătoare, echipa de cercetare a generat date care nu numai că avansează cunoștințele fundamentale, ci și sugerează aplicații practice pentru abordarea provocărilor de sănătate mintală asociate cu modelele dietetice moderne. Reproductibilitatea și validarea acestor constatări prin procesul de revizuire de către colegi asigură fiabilitatea lor și le poziționează ca o bază pentru investigații viitoare. Această lucrare exemplifică modul în care cercetarea de ultimă oră poate reduce decalajul dintre știința de bază și aplicațiile translaționale, impactând potențial persoanele care se luptă cu tulburările de dispoziție în următorii ani.