บทความอายุยืน

ซีลีเนียมสนับสนุนการเติบโตของเซลล์ประสาทใหม่และเป็นสื่อกลางในการกระตุ้นสมองจากการออกกำลังกายแบบแอโรบิก

ซีลีเนียมสนับสนุนการเติบโตของเซลล์ประสาทใหม่และเป็นสื่อกลางในการกระตุ้นสมองจากการออกกำลังกายแบบแอโรบิก

นักวิทยาศาสตร์เคยคิดว่าการสร้างเซลล์ประสาทซึ่งเป็นการสร้างเซลล์ประสาทใหม่จะหยุดลงหลังจากช่วงสองสามปีแรกของชีวิต อย่างไรก็ตาม การวิจัยได้ขยายตัวในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาเพื่อแสดงให้เห็นว่าการสร้างเซลล์สมองใหม่สามารถขยายไปสู่วัยผู้ใหญ่ได้ โดยเป็นแนวทางใหม่ที่น่าตื่นเต้นในการสนับสนุนการรับรู้ การเรียนรู้ และความทรงจำในสมองที่แก่ชราหรือเป็นโรค วิธีหนึ่งที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในการกระตุ้นการสร้างระบบประสาทคือการออกกำลังกาย แต่ก็ยังไม่เป็นที่เข้าใจแน่ชัดว่าทำไม 

ตอนนี้, นักวิจัยจากสถาบันสมองแห่งมหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์ในออสเตรเลีย เสนอว่าการสร้างระบบประสาทที่เกิดจากการออกกำลังกายนั้นเป็นสื่อกลางโดยการปล่อยโปรตีนที่ขนส่งแร่ธาตุซีลีเนียม ในการศึกษาล่าสุดที่ตีพิมพ์ใน การเผาผลาญของเซลล์, ไลเตอร์และเพื่อนร่วมงานแสดงให้เห็นว่าหนูออกกำลังกายผลิตโปรตีนที่ทำหน้าที่จับตัวเป็นซีลีเนียมมากขึ้นได้อย่างไร ซึ่งกระตุ้นการเติบโตของเซลล์ประสาทใหม่ และด้วยเหตุนี้ จึงสนับสนุนความจำและการเรียนรู้แม้กระทั่งในหมู่หนูที่เก่าแก่ที่สุด นอกจากนี้ ทีมงานในออสเตรเลียรายงานว่าการเสริมซีลีเนียมในอาหารสามารถเลียนแบบผลประโยชน์ของการออกกำลังกายต่อการสร้างระบบประสาท ซึ่งอาจปูทางไปสู่การใช้แร่ธาตุที่หาได้ง่ายนี้เพื่อการรักษาในการสนับสนุนการทำงานของการรับรู้ในผู้สูงอายุ 

บำรุงเซลล์ประสาทใหม่ 

สมองที่มีระดับการสร้างระบบประสาทที่สูงกว่าสามารถซ่อมแซมตัวเองได้ดีขึ้นหลังจากได้รับบาดเจ็บหรือได้รับความเสียหาย ซึ่งนำไปสู่การทำงานของการรับรู้และความยืดหยุ่นของระบบประสาทที่ดีขึ้น ความสามารถของสมองในการปรับตัวและเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและการเชื่อมต่อใหม่ การสร้างระบบประสาทยังช่วยให้สมองได้รับทักษะใหม่ๆ ปรับปรุงการควบคุมอารมณ์และการรวมความทรงจำ และเพิ่มความสามารถด้านความรู้ความเข้าใจอย่างต่อเนื่อง  

ความเชื่อที่ยึดถือกันก่อนหน้านี้ว่าผู้ใหญ่ไม่สามารถสร้างเซลล์สมองใหม่ได้ มีต้นกำเนิดมาจากความคิดที่ว่าเซลล์ประสาทที่โตเต็มวัยไม่สามารถแบ่งเซลล์ได้ ซึ่งหมายความว่าเซลล์ในระบบประสาทจะไม่งอกใหม่เหมือนกับเซลล์อื่นๆ ในร่างกาย 

อย่างไรก็ตาม นักวิจัยพบว่าการสร้างระบบประสาทในวัยผู้ใหญ่นั้นเกิดขึ้น ไม่ใช่ผ่านการแบ่งเซลล์ของเซลล์ประสาทที่โตเต็มที่ แต่เกิดขึ้นโดยการสร้างความแตกต่าง (การเจริญเต็มที่) และการต่ออายุด้วยตนเองของเซลล์ต้นกำเนิดจากประสาทหรือเซลล์ต้นกำเนิดประสาท (npc) ซึ่งแตกต่างจากเซลล์ต้นกำเนิด pluripotent ซึ่งสามารถแยกความแตกต่างเป็นเซลล์ได้เกือบทุกประเภทในร่างกาย npc มีความเชี่ยวชาญในพื้นที่สมองบางแห่งที่จะกลายเป็นเซลล์ประสาทหรือเซลล์ที่ไม่ใช่เซลล์ประสาทที่เรียกว่าเซลล์ glial ที่ให้การสนับสนุนและการปกป้องเซลล์ประสาท 

สมองมีสองส่วนหลักที่เกิดการสร้างระบบประสาท หรือที่เรียกว่า neurogenic niches ภูมิภาคหนึ่งคือ dentate gyrus (dg) ของฮิบโปแคมปัส ซึ่งเป็นบริเวณสมองที่มีบทบาทสำคัญในการเรียนรู้และการรวมความทรงจำระยะสั้นและระยะยาว ช่องประสาทที่สองคือโซน subventricular (svz) ของโพรงด้านข้าง นอกเหนือจากการเป็นแหล่งของเซลล์ต้นกำเนิดจากระบบประสาทที่สามารถสร้างเซลล์สมองได้ svz ยังมีส่วนร่วมในการสร้างเซลล์เกลียรูปดาวที่เรียกว่าแอสโตรไซต์หลังจากได้รับบาดเจ็บที่สมอง

ซีลีเนียมสนับสนุนการเติบโตของเซลล์ประสาทใหม่และเป็นสื่อกลางในการกระตุ้นสมองจากการออกกำลังกายแบบแอโรบิก

การแยกซีลีเนียมออกมา

ในการศึกษานี้ ไลเตอร์และเพื่อนร่วมงานมีเป้าหมายที่จะเปิดเผยสิ่งที่เกิดขึ้นเบื้องหลังระหว่างการสร้างระบบประสาทที่เกิดจากการออกกำลังกาย ในขณะที่กล้ามเนื้อออกกำลังกายส่งสัญญาณทางเคมีต่างๆ ที่อาจส่งผลต่อการทำงานของสมอง กล้ามเนื้อจะทำการคัดกรองระดับโปรตีนในเลือดของหนูที่อยู่ประจำและหนูที่วิ่งบนวงล้อออกกำลังกายเพื่อค้นหาความแตกต่าง ในขณะที่พวกเขาพบว่าโปรตีนหลายสิบชนิดเปลี่ยนแปลงไปจากการออกกำลังกาย มีสิ่งหนึ่งที่โดดเด่นซึ่งเพิ่มขึ้นมากกว่าสองเท่าในพลาสมาของหนูทดลอง ซึ่งเป็นโปรตีนต้านอนุมูลอิสระที่ลำเลียงซีลีเนียมเข้าสู่สมองและเนื้อเยื่ออื่นๆ ที่เรียกว่า ซีลีโนโปรตีน p (sepp1)

หลังจากระบุ sepp1 ว่าเป็นโปรตีนที่มีศักยภาพในการเป็นสื่อกลางในการสร้างระบบประสาท ทีมวิจัยได้ไปที่ห้องปฏิบัติการเพื่อศึกษาบทบาทของซีลีเนียมในกระบวนการนี้ ไลเตอร์และเพื่อนร่วมงานทำการรักษา npc ซึ่งเป็นเซลล์ที่สามารถเจริญเติบโตเป็นเซลล์ประสาทได้ด้วยซีลีเนียม 2 รูปแบบ โซเดียมซีลีไนต์ (รูปแบบเกลือที่พบในน้ำและดิน) หรือซีลีโนมีไธโอนีน (รูปแบบอินทรีย์ที่พบในอาหาร) ซีลีเนียมทั้งสองรูปแบบช่วยเพิ่มจำนวน (การเจริญเติบโต) ของ npc และการสุกแก่ของเซลล์สมองอย่างมีนัยสำคัญ ภายในเวลาเพียง 14 วัน จำนวนเซลล์สารตั้งต้นของเซลล์ประสาทเหล่านี้ก็เพิ่มขึ้นสองเท่า

นอกจากนี้ พวกเขายังพิจารณาถึงผลกระทบของการฉีดโซเดียม selenite เข้าไปในสมองของหนูโดยตรง โดยพบว่าการฉีดซีลีเนียมหนึ่งสัปดาห์เพิ่มจำนวน npc ในสมองส่วนฮิปโปแคมปัส dentate gyrus เป็นสามเท่า โดยส่วนใหญ่จะแยกความแตกต่างออกเป็นเซลล์ประสาท อย่างไรก็ตาม หลังจากการบริหารซีลีเนียม ไม่พบผลประโยชน์ใดๆ ในช่องระบบประสาทที่สอง ภูมิภาค svz 

เพื่อยืนยันว่า sepp1 เป็นโปรตีนหลักที่พวกเขากำลังมองหา พวกเขาได้ศึกษาหนูที่ไม่มียีนที่จำเป็นในการสร้าง sepp1 เมื่อหนูที่ขาด sepp1 เหล่านี้วิ่งบนลู่วิ่งไฟฟ้า ไม่คาดว่าจะมีการเติบโตหรือการเจริญเติบโตของ npc ที่คาดหวัง ซึ่งบ่งชี้ว่าจำเป็นต้องใช้ sepp1 เพื่อประโยชน์ของระบบประสาทเหล่านี้

ทีมวิจัยรู้สึกประหลาดใจกับผลลัพธ์เหล่านี้ ในฐานะนักวิจัยชั้นนำ tara walker นักวิจัยจาก queensland brain institute ที่มหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์ วางมัน, “ฉันทำงานเกี่ยวกับการสร้างระบบประสาทมาเกือบ 20 ปีแล้ว … และเราไม่เคยเห็นอะไรแบบนั้นมาก่อน” 

ซีลีเนียมสนับสนุนการรับรู้ในสมองสูงวัยหรือได้รับบาดเจ็บ

ไลเตอร์และเพื่อนร่วมงานมุ่งเป้าที่จะตรวจสอบว่าการเสริมซีลีเนียมสามารถช่วยลดการสูญเสียการรับรู้ในสมองที่แก่ชราได้หรือไม่ พวกเขาเพิ่มซีลีโนมีไทโอนีนลงในน้ำดื่มของหนูที่มีอายุประมาณ 60 ปีในมนุษย์ หลังจากการเสริมเป็นเวลาหนึ่งเดือน ผลลัพธ์ก็น่าประทับใจเช่นเดียวกัน จำนวนเซลล์ประสาทใหม่ในบริเวณฮิปโปแคมปัสเพิ่มขึ้นสองเท่า 

ประโยชน์เหล่านี้ยังสัมพันธ์กับการรับรู้ที่ดีขึ้น เนื่องจากหนูที่ได้รับซีลีเนียมรุ่นเก่าทำงานได้ดีกว่าหนูควบคุมบนเขาวงกตและปริศนาสองตัวที่ทดสอบความจำและความสามารถในการเรียนรู้ ดังที่ผู้เขียนระบุไว้ในรายงานของพวกเขา “การค้นพบเหล่านี้บ่งชี้ว่าการเสริมซีลีเนียมสามารถฟื้นฟูการขาดดุลที่เกี่ยวข้องกับอายุในการทำงานของฮิปโปแคมปัสได้”

สุดท้ายนี้ ทีมวิจัยได้ตรวจสอบว่าการเสริมซีลีเนียมสามารถฟื้นฟูการขาดดุลทางสติปัญญาได้หรือไม่หลังจากได้รับบาดเจ็บที่ฮิปโปแคมปีของหนู หนูที่ได้รับบาดเจ็บที่ได้รับซีลีเนียมสามารถทดสอบความจำได้ค่อนข้างดีเหมือนกับหนูปกติที่ไม่ได้รับบาดเจ็บ ในทางกลับกัน หนูที่ได้รับบาดเจ็บที่สมองซึ่งไม่ได้รับซีลีเนียม สูญเสียความจำและประสิทธิภาพการทำงานเหล่านี้ไปมาก

ซีลีเนียมสนับสนุนการเติบโตของเซลล์ประสาทใหม่และเป็นสื่อกลางในการกระตุ้นสมองจากการออกกำลังกายแบบแอโรบิก

 

ข้ามยิมเหรอ? ลองใช้ซีลีเนียมแทน

แม้ว่าประโยชน์ในการสร้างเซลล์ประสาทของการออกกำลังกายแบบแอโรบิกจะเป็นที่รู้กันมานานหลายทศวรรษแล้ว แต่กลไกเบื้องหลังยังไม่ชัดเจน และตอนนี้ปริศนาชิ้นหนึ่งได้ถูกเพิ่มเข้ามาแล้ว จากการวิจัยนี้ leiter และเพื่อนร่วมงานระบุว่าโปรตีนที่มีซีลีเนียม sepp1 มีความสำคัญต่อการสร้างระบบประสาทที่เกิดจากการออกกำลังกาย 

ไม่เพียงเท่านั้น การเลียนแบบผลของการออกกำลังกายด้วยการเสริมซีลีเนียมยังช่วยฟื้นฟูการสร้างระบบประสาทและฟื้นฟูการสูญเสียการรับรู้จากความชราหรือการบาดเจ็บ ในฐานะหัวหน้านักวิจัย วอล์คเกอร์ สรุป, "นี่เป็นการศึกษาครั้งแรกที่แสดงให้เห็นว่าการเสริมซีลีเนียมเป็นสื่อกลางในการฟื้นฟูระบบประสาทในผู้ใหญ่ที่เกิดจากการออกกำลังกาย และช่วยฟื้นฟูการขาดดุลในการเรียนรู้ที่เกิดจากการบาดเจ็บและวัยชรา" แม้ว่านี่จะไม่ใช่ข้อแก้ตัวในการละเลยกิจวัตรการออกกำลังกายของคุณ แต่ผู้เขียนได้สะท้อนให้เห็นว่างานวิจัยนี้ “มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาบุคคลที่ไม่สามารถออกกำลังกายได้เนื่องจากอายุที่มากขึ้น ความอ่อนแอ หรือความพิการ”

การขาดซีลีเนียมเชื่อมโยงกับภาวะต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับสมอง และระดับแร่ธาตุในเลือดมีแนวโน้มลดลงตามอายุ เนื่องจากซีลีเนียมเป็นอาหารเสริมที่หาซื้อได้ง่ายและราคาไม่แพง รวมทั้งพบได้ในอาหารหลายชนิด รวมถึงถั่วบราซิล อาหารทะเล สัตว์ปีก และเนื้ออวัยวะ จึงสามารถรวมเข้ากับอาหารหรือสูตรอาหารเสริมของผู้สูงอายุได้อย่างง่ายดาย เพื่อส่งเสริมสุขภาพสมอง คำเตือนประการหนึ่ง: ซีลีเนียมเป็นพิษเมื่อรับประทานหรือรับประทานในปริมาณมาก ดังนั้นควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่เกินระดับการบริโภคสูงสุดที่ยอมรับได้ซึ่งอยู่ที่ 400 ไมโครกรัมต่อวันในผู้ใหญ่ ส่วนอนาคตจงศึกษาผู้นำร่วมโหว รัฐ พวกเขา "จะทำงานร่วมกับผู้ทำงานร่วมกันของเราต่อไปเพื่อศึกษาประโยชน์ที่เป็นไปได้ของซีลีเนียมในสภาวะทางระบบประสาทอื่นๆ"

อ้างอิง: 

Leiter o, zhuo z, สนิม r และคณะ ซีลีเนียมเป็นสื่อกลางในการฟื้นฟูระบบประสาทในผู้ใหญ่ที่เกิดจากการออกกำลังกาย และฟื้นฟูการขาดดุลในการเรียนรู้ที่เกิดจากการบาดเจ็บและความชราของฮิปโปแคมปัส Metab ของเซลล์. 2022;S1550-4131(22)00005-5. ดอย:10.1016/j.cmet.2022.01.005



โพสต์เก่ากว่า โพสต์ใหม่กว่า