Übung kann die Genexpression von Wohlfühlchemikalien fördern

Übung kann die Stimmung durch Genexpression verbessern, die sich auf den Kynurenin-Weg bezieht.

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Die stimmungsfördernden Wirkungen von Bewegung sind gut etabliert. (Siehe hier, hier, hier.) Eine kürzlich veröffentlichte Studie (Choi et al., 2019) von Forschern der Harvard Medical School verwendete Mendelsche Randomisierung nach dem neuesten Stand der Technik, um einen ursächlichen Zusammenhang zwischen höherer körperlicher Aktivität und Aktivität zu identifizieren geringeres Risiko für Depressionen.

Anekdotisch weiß jeder, der regelmäßig schwitzt, indem er Cardio macht und Gewichte hebt, wie gut Sie sich nach einem anstrengenden Training fühlen. Aber warum kann körperliche Aktivität die Stimmung verbessern und Depressionen bekämpfen?

Aus der Sicht der Neurowissenschaften ist die häufigste Erklärung, warum „Schweiß = Glück“ normalerweise auf die Kraft körperlicher Aktivität zurückgreift, um die Menge an endogenen (selbst produzierten) Wohlfühlchemikalien (z. B. Neurotransmitter und Hormone), die überschwemmt werden, zu erhöhen der Körper und das Gehirn.

Eine neue Studie eines Forscherteams aus der Abteilung für Kinesiologie der McMaster University in Kanada führt einen weiteren Faktor ein, der zu den stimmungssteigernden Auswirkungen von Bewegung beitragen kann. Dieses Dokument „Übungstraining wirkt sich auf die Genexpression der Skelettmuskulatur im Zusammenhang mit dem Kynurenine-Pfad aus“ wurde vor dem Druck am 16. Januar im American Journal of Physiology – Cell Physiology online veröffentlicht.

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Diese Studie (Allison et al., 2019) untersuchte die Auswirkungen eines Trainingsprogramms, das Krafttraining (Gewichtheben) und hochintensives Intervalltraining (HIIT) auf die Genexpression von Skelettmuskeln bestimmter Proteine, die als “Transkriptionsfaktoren” bezeichnet werden, untersuchte. Diese Proteine ​​helfen bei der Regulierung der Genexpression von Kynurenin-Aminotransferase (KAT) und der Plasmaspiegel von Tryptophan-Metaboliten, die als “Kynurenine” bezeichnet werden.

Viele Menschen verbinden Tryptophan mit dem folkloristischen Missverständnis, dass Tryptophan in der Türkei Sie schläfrig machen wird, nachdem Sie ein Thanksgiving-Dinner gegessen haben. Der Mythos von Tryptophan in der Türkei, der die Leute schläfrig macht, wurde jedoch schon vor langer Zeit entlarvt.

Tryptophan ist ein Vorläufer für die Synthese von Serotonin. Wie Trisha Jenkins et al. (2016) erklären: „Tryptophan ist der einzige Vorläufer von peripher und zentral produziertem Serotonin. Der zweithäufigste Stoffwechselweg von Tryptophan nach der Proteinsynthese ist jedoch die Synthese von Kynurenin, die etwa 90 Prozent des Tryptophan-Metabolismus ausmacht. “Der Metabolismus von Tryptophan erfolgt fast ausschließlich über den Kynurenin-Weg.

Wie funktioniert der Kynurenine-Weg?

Der Kynurenin-Weg weist einen neuroprotektiven Zweig und einen neurotoxischen Zweig auf. Der neuroprotektive Zweig des Kynurenin-Stoffwechsels beruht auf der Genexpression des Enzyms „KAT“. Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass sowohl aerobes Training als auch Krafttraining die KAT-Aktivität erhöhen, wodurch der Tryptophan-Metabolismus über den neuroprotektiven Zweig des Kynurenin-Stoffwechsels gefördert wird.

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Die neuesten Forschungsergebnisse von David Allison und seinen McMaster-Kollegen haben gezeigt, dass ein 12-wöchiges hochintensives Intervalltraining (HIIT) einmal pro Woche in Kombination mit zweiwöchigen Krafttrainingseinheiten die Genexpression der Skelettmuskulatur der Transkriptionsfaktoren, die mit der Stimmung der körperlichen Aktivität zusammenhängen, signifikant verändern kann -Boosting-Effekte über den Kynurenin-Weg.

Die Forscher spekulieren, dass diese Erkenntnisse einen weiteren Grund dafür darstellen, warum regelmäßige Bewegung das Risiko einer Depression beeinträchtigt.

Diese Studie weist einige bemerkenswerte Einschränkungen auf, z. B. eine relativ kleine Kohortengröße. “Übungsversuche in größerem Maßstab, in denen sowohl biochemische Veränderungen im Übergangs- als auch im Ruhezustand bewertet werden, sind notwendig, um zu untersuchen, wie sich Änderungen in diesen grundlegenden biochemischen Prozessen auf depressive Symptome auswirken”, sagten die Forscher.

“Die deutliche durch Bewegungstraining induzierte Zunahme der Expression von Skelettmuskel-Transkriptionsfaktoren und KAT bei älteren Erwachsenen ist angesichts der möglichen Auswirkungen auf die Regulation des Kynurenin-Signalwegs ermutigend”, schlussfolgerten die Autoren. “Zukünftige Studien sind notwendig, um die Auswirkungen verschiedener Übungsmodalitäten und -intensitäten auf vorübergehende Änderungen solcher Faktoren bei depressiven Erwachsenen zu untersuchen.”

Verweise

David J. Allison, Joshua P. Nederveen, Tim Snijders, Kirsten Bell, Dinesh Kumbhare, Stuart M. Phillips, Gianni Parise, Jennifer Heisz. “Übungstraining wirkt sich auf die Genexpression der Skelettmuskulatur im Zusammenhang mit dem Kynurenin-Weg aus” American Journal of Physiology – Cell Physiology (Erstveröffentlichung: 16. Januar 2019)

Karmel W. Choi, Chia-Yen Chen, Murray B. Stein, Yann C. Klimentidis, Min-Jung Wang, Karestan C. Koenen, Jordan W. Smoller. “Bewertung bidirektionaler Beziehungen zwischen körperlicher Aktivität und Depression bei Erwachsenen: Eine Mendelsche Randomisierungsstudie mit 2 Stichproben.” JAMA Psychiatrie (Erstveröffentlichung: 23. Januar 2019) DOI: 10.1001 / jamapsychiatry.2018.4175