Гормон может проникать в мозг, «путешествуя» на внеклеточных везикулах

Исследователи из Университета Туро в Неваде обнаружили, что крошечные частицы в крови, называемые внеклеточными везикулами (EVs), играют ключевую роль в транспортировке группы гормонов по организму. Физические упражнения могут стимулировать этот процесс.

Результаты, опубликованные в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, открывают путь к более глубокому пониманию циркуляции гормонов и их доступа к мозгу, того, как упражнения могут вызывать изменения в энергетическом балансе, психическом здоровье и иммунной функции, а также циркуляции некоторых лекарств.

Кровь и другие жидкости организма изобилуют EVs — мельчайшими частицами, существующими вне клеток. EVs передают сигналы от клетки к клетке внутри тканей и на большие расстояния между системами органов, доставляя биологический груз, такой как белки, липиды и нуклеиновые кислоты, в клетки. Они также удаляют клеточные отходы.

Учёным было известно, что EVs играют ключевую роль — от иммунного ответа до прогрессирования рака, но гораздо меньше известно о том, как они могут взаимодействовать с гормонами.

Исследователи сосредоточились на гормональном предшественнике проопиомеланокортине (POMC), который превращается в ряд гормонов, включая эндорфины (ответственные за «эйфорию бегуна») и адренокортикотропный гормон (ACTH), управляющий реакцией организма на стресс. Поскольку упражнения ранее связывали с этими гормонами, исследователи использовали физическую нагрузку, чтобы спровоцировать изменения и пролить свет на взаимодействия между POMC и EVs.

Исследование показало, что интенсивные упражнения вызывают четырёхкратное увеличение количества POMC, «путешествующего» на EVs.

«Это исследование не просто показывает "эффект упражнений", но и раскрывает новый биологический механизм, при котором стресс от упражнений заставляет EVs временно действовать как транспортные челноки для гормонов в кровотоке», — объясняет первый автор исследования Марк Сантос, Ph.D., доцент Университета Туро.

Исследование также показало, что в лабораторных условиях POMC, связанный с EVs, может более эффективно, чем POMC сам по себе, пересекать барьеры человеческих кровеносных сосудов, включая гематоэнцефалический барьер.

Поскольку POMC должен быть преобразован в так называемые «зрелые» гормоны, чтобы инициировать ответ в notoriously difficult-to-access мозге, необходима дальнейшая работа, чтобы понять, как вызванное упражнениями увеличение POMC влияет на мозг.

«Наблюдение, что EVs могут переносить POMC, открывает множество потенциальных направлений, — говорит Аурелио Лорико, MD, Ph.D., профессор патологии Университета Туро и соавтор исследования вместе с Шерил Хайтауэр. — Это может иметь широкие последствия для управления болью, метаболизма и ожирения, воспаления и реакции на стресс».