Aerobic Exercise Preserves Vision in Retinal Degeneration Lab Study
Feb. 17, 2014 – Aerobic exercise is well-known for helping people stay trim, stave off heart disease and improve mood, but a study by researchers at Emory University and the Atlanta Veterans Administration Medical Center suggests that it also can preserve vision in those with retinal degenerative diseases. While the investigation was in mice, the scientists believe the results, published in
The Journal of Neuroscience, may translate to humans.
The research team, led by
Machelle Pardue, Ph.D., and
Jeff Boatright, Ph.D., found that mice that exercised on a treadmill five days a week, one hour per day, over a four-week period retained significantly more vision and photoreceptors than inactive mice when exposed to damaging levels of bright light. The exercising mice had about twice the number of photoreceptors and retinal sensitivity after the exposure.
Researchers sometimes use toxic levels of light to quickly simulate the degenerative effects of genetic retinal diseases in mice with normal retinas. To better understand the effects of exercise on other retinal diseases, Drs. Pardue and Boatright are currently studying the impact of aerobic activity in mice that have the same genetic mutations that cause retinal diseases in humans.
“We are excited that exercise may be a low cost, non-invasive intervention for patients with vision loss that could be initiated at the first signs of impairment”, says Dr. Pardue. “Early intervention may preserve vision as well as prevent the sedentary lifestyle that often develops in patients with vision loss.”
The hypothesis for the investigation came from previous studies showing the benefits of aerobic exercise in humans with conditions of the central and peripheral nervous systems, including
Alzheimer’s and
Parkinson’s diseases and
amyotrophic lateral sclerosis. Research has also demonstrated that aerobic activity enhances cognitive function in healthy adults, both young and old.
Scientists have found that aerobic exercise causes production of a protein known as
brain-derived neurotrophic factor (BDNF), which, in many laboratory studies, has prevented photoreceptor degeneration and preserved vision in animals with retinitis pigmentosa and related conditions. In the Emory study, the exercising mice had 20 percent more BDNF in their retinas than the inactive mice.
To elucidate BDNF’s role in preserving vision, the Emory researchers injected mice before exercise with a substance that blocks the effects of BDNF. As the scientists expected, blocking BDNF inhibited the therapeutic effect of exercise.
“Though we've demonstrated a role for BDNF, other metabolic pathways are undoubtedly involved, so we're also investigating stress and inflammatory response factors,” says Dr. Boatright.
Study results from an Italian research group published in 2012 showed that environmental enrichment — including exercise, companionship and comfortable nesting material — slowed retinal degeneration in mice with RP. Investigators believe that the increased production of neuroprotective proteins such as BDNF played a major role in vision preservation.
ورزش هوازی حفظ چشم انداز در شبکیه انحطاط مطالعه آزمایشگاه
2014 فوریه 17 - ورزش هوازی است که به خوبی شناخته شده برای کمک به مردم تر و تمیز باقی بماند، دفع بیماری های قلبی و بهبود خلق و خوی ، اما یک مطالعه توسط محققان دانشگاه اموری و سربازان سابق مرکز پزشکی اداره آتلانتا نشان می دهد که آن را نیز می تواند چشم انداز در آن حفظ با بیماری های تحلیل برنده شبکیه باشد.در حالی که تحقیقات در موش بود،دانشمندان بر این باورند که نتایج ممکن است به انسان ها را ترجمه کنید.این تیم تحقیقاتی به رهبری Machelle Pardue ، دکترا، و جف Boatright ، دکترا، دریافتند که موش هایی که بر روی تردمیل ورزش پنج روز در هفته (روزی یک ساعت)در طی یک دوره چهار هفته باقی می ماند به طور معناداری بیشتر چشم انداز و گیرنده از موش غیر فعال زمانی که به سطح مخرب نور روشن قرار گرفته است. موش ورزش حدود دو برابر تعداد گیرنده و حساسیت شبکیه پس از قرار گرفتن در معرض به حال .محققان گاهی اوقات استفاده از سطوح سمی از نور به سرعت شبیه سازی اثرات تهلیل برنده از بیماری های ژنتیکی شبکیه در موش با شبکیه طبیعی است. برای درک بهتر اثرات ورزش بر بیماری های دیگر شبکیه ، دکتر . Pardue و Boatright حال حاضر به مطالعه تاثیر فعالیت های ایروبیک در موش هایی که دارای جهش های ژنتیکی همان است که به علت بیماری های شبکیه در انسان است.
،می گوید:"ما هیجان زده است که ورزش ممکن است با هزینه کم ، مداخله غیر تهاجمی برای بیماران مبتلا به از دست دادن بینایی است که می تواند در اولین نشانه های اختلال شروع می " دکتر Pardue . " مداخله زودهنگام ممکن است دید و همچنین حفظ به عنوان جلوگیری از سبک زندگی بیحرکت است که اغلب در بیماران مبتلا به از دست دادن بینایی ایجاد می شود. "این فرضیه برای تحقیق از مطالعات قبلی نشان دادن فواید ورزش های هوازی در انسان با شرایط سیستم عصبی مرکزی و محیطی ، از جمله آلزایمر و پارکینسون بیماری ها و اسکلروزیس آمیوتروفیک جانبی آمد . تحقیقات همچنین نشان داده است که فعالیت های هوازی افزایش عملکرد شناختی در افراد سالم ، هر دو پیر و جوان.دانشمندان دریافته اند که ورزش های هوازی باعث تولید یک پروتئین شناخته شده به عنوان مشتق از مغز فاکتور نوروتروفیک ( BDNF ) ، که در بسیاری از مطالعات آزمایشگاهی ، تا به انحطاط گیرنده نوری چشم جلوگیری و حفظ در حیوانات با رتینیت پیگمانتر و شرایط مرتبط . در مطالعه اموری ، موش ورزش 20 درصد بیشتر BDNF در شبکیه خود را از موش ها غیر فعال بود.برای روشن نقش BDNF در حفظ دید ، محققان اموری موش قبل از ورزش با یک ماده تزریق شده است که بلوک اثرات BDNF . همانطور که دانشمندان انتظار می رود ، مسدود کردن BDNF اثر درمانی ورزش مهار ." هر چند که ما نقش BDNF نشان داده ایم ، دیگر چرخه های متابولیک هستند ، بدون شک نقش دارند ، بنابراین ما نیز در حال بررسی استرس و پاسخ التهابی ، می گوید:" دکتر Boatright .نتایج مطالعه از یک گروه تحقیقاتی ایتالیایی در سال 2012 منتشر شده است نشان داد که غنی سازی محیط زیست - از جمله ورزش و همدم و مواد تودرتو راحت - دژنراسیون شبکیه در موش با RP کند . محققان بر این باورند که افزایش تولید پروتئین های محافظتی مانند BDNF نقش مهمی در حفظ بینایی ایفا کرده است.