Lämplig träningsnivå dämpar tarmdysbios och ökning av valeriansyra för att förbättra neuroplasticitet och kognitiv funktion efter operation på möss Del 2

Den kritiska rollen för valeriansyra, C3-signalering och gliacellshärledd neurotrofisk faktor (GDNF) för att förmedla effekterna av lågintensiv träning på POCD via tarmmikrobiota hos vuxna möss.

Gliaceller är de vanligaste icke-neuronala cellerna i hjärnan och spelar viktiga fysiologiska och patologiska roller i nervsystemet. Forskning de senaste åren har visat att gliaceller kan påverka utvecklingen och upprätthållandet av minne och kognitiv funktion, fynd som kan öppna vägen för nya metoder för att behandla neurologisk dysfunktion.

Gliaceller kan delas in i olika typer, inklusive oligodendrocyter, astrocyter, subependymala gliaceller, etc. Dessa celler spelar en mängd viktiga funktioner i neuroner, såsom att delta i nervledning, upprätthålla stabiliteten i den neurala miljön och reglera neuronmembranet potential. Dessa funktioner gör det möjligt för gliaceller att påverka fysiologiska och patologiska processer i hjärnan och därigenom påverka kognitiva förmågor.

Forskning visar att gliaceller påverkar utvecklingen och underhållet av minnet på en mängd olika sätt. Till exempel kan astrocyter delta i synaptisk plasticitet, vilket påverkar kopplingar och signalering mellan neuroner. Subependymala gliaceller kan utsöndra en mängd olika neurotrofiska faktorer för att främja tillväxt och utveckling av neuroner.

Dessutom kan gliaceller också producera en mängd olika neuromodulerande ämnen, såsom glutamat, ATP, etc., som direkt eller indirekt kan påverka neuronernas aktivitetstillstånd och därmed påverka minnet och kognitiva funktioner.

Forskning har också funnit att gliaceller också spelar en viktig roll i vissa neurologiska sjukdomar. Till exempel påverkas gliacellernas antal och funktion hos patienter med Alzheimers sjukdom, vilket kan leda till neuronal död och kognitiv försämring. Att studera gliacellers funktion och roll är därför av stort värde för behandling av neurologiska sjukdomar.

Sammanfattningsvis spelar gliaceller viktiga fysiologiska och patologiska roller i hjärnan och kan påverka utvecklingen och underhållet av minne och kognitiva funktioner. Dessa studier ger grunden för nya metoder för att behandla neurologisk dysfunktion och nya idéer för en djupare förståelse av hjärnans arbetsmekanism. Det kan ses att vi behöver förbättra minnet, och Cistanche deserticola kan förbättra minnet avsevärt, eftersom Cistanche deserticola har antioxidant-, anti-inflammatoriska och anti-aging-effekter, vilket kan hjälpa till att minska oxidation och inflammatoriska reaktioner i hjärnan och därigenom skydda nervsystemets hälsa. Dessutom kan Cistanche deserticola också främja tillväxt och reparation av nervceller, vilket förbättrar anslutningen och funktionen hos neurala nätverk. Dessa effekter kan hjälpa till att förbättra minnet, inlärnings- och tankehastigheten och kan också förhindra utvecklingen av kognitiv dysfunktion och neurodegenerativa sjukdomar.

Klicka på vet kosttillskott för att förbättra minnet

För att identifiera möjliga mediatorer för effekterna av inlärning av tarmmikrobiota och minne efter operation och för att avgöra om tarmmikrobiota medierar effekterna av träning på operationsinducerade neuroinflammatoriska svar och försämrad dendritisk arborisering, mättes kortkedjiga fettsyror (SCFAs) i blodet. SCFA är produkter av tarmmikrobiota.

Valeriansyra var den enda SCFA vars koncentrationer i blodet minskade hos möss med träning före operation (Fig. 6A). Valeriansyra ökade genom kirurgi och denna ökning dämpades av träning hos möss med kirurgi (Fig. 6B). Förutom valeriansyra minskade träningen propionsyra, smörsyra och hexansyra och ökade ättiksyra, isosmörsyra och isovalerinsyra hos operationsmöss.

Ökningen av valeriansyra i blodet var positivt associerad med laktobacillus och anaerotruncus och var negativt associerad med Alistipes när resultaten från kontrollmöss och träningsmöss analyserades tillsammans (Fig. 6E). I överensstämmelse med denna korrelation och som beskrivits ovan minskade träning laktobacillus och ökade Alistipes (kompletterande bild S1d).

Intressant nog inkluderade bakterierna som var associerade med minskad valeriansyra i avföringen (Fig. 6F) inte bakterien som var associerad med minskad valeriansyra i blodet, vilket tyder på ytterligare mekanismer för att reglera absorptionen av valeriansyra i tarmen i blodet eller metabolismen av valeriansyra i avföringen under transporten av avföring till ändtarmen. Möss transplanterade med avföring från träningsmöss hade valeriansyra i lägre blod än möss transplanterade med avföring från kontrollmöss (tilläggsbild S7a).

I en annan uppsättning experiment återskapade vi fynden att träning minskade valeriansyra, smörsyra och hexansyra hos möss med operation. Intraperitonea-lektion av valeriansyra dämpade denna minskning orsakad av träning (kompletterande bild S7b). Intressant nog ändrade träning inte koncentrationerna av SCFA i avföringen (Supplementary Fig. S7c). SCFAs i avföringen från möss transplanterade med avföring från träningsmöss skilde sig inte från de hos möss transplanterade med avföring från kontrollmöss (tilläggsbild S7d). 

Dessa resultat stöder tanken att mätning av fekal SCFA kanske inte är användbar för att återspegla koncentrationerna av SCFA i blodet. Vi beslutade att studera den potentiella rollen av valeriansyra som deltar i träningseffekter eftersom dess koncentration minskade vid träning under baslinjeförhållanden eller efter operation. de fynd som beskrivs ovan tog möss med operation längre tid än kontrollmöss för att identifiera målboxen i Barnesmaze-testet, och denna effekt dämpades av träning. Intraperitoneal injektion av valeriansyra vände effekterna av träning (Fig. 7A, B).

På liknande sätt blockerade träning försämringen av kirurgiska möss i ett nytt objektigenkänningstest och detta skydd för träning avskaffades genom intraperitoneal injektion av valeriansyra (fig. 7C). Emellertid påverkade intracerebroventrikulär injektion av valeriansyra vid 1/50 dos av intraperitoneal injektion inte prestanda hos möss i Barnes labyrint och nya objektigenkänningstest (kompletterande Fig. S8).

Sammantaget tyder dessa resultat på att en minskning av valeriansyra i blodet kan vara en mekanism för träningsinducerat skydd mot inlärnings- och minnesstörningar efter operation. I överensstämmelse med resultaten av inlärning och minne hade möss transplanterade med avföring från träningsmöss minskat C3ar1, C3, Iba{{4 }}, IL-1 och IL-6 i hippocampus jämfört med möss transplanterade med avföring från kontrollmöss efter operation (kompletterande fig. S9a, b, d, f, h).

Motion reducerade C3, C3ar, Iba-1 och IL-6i hippocampus och denna minskning blockerades genom intraperitoneal injektion av valeriansyra i möss med kirurgi (Fig. 3G och Kompletterande Fig. S9a, c, e) , g, i). Dessa resultat tyder på att minskning av valeriansyra i blodet kan vara en mekanism för träningsinducerat skydd mot immun- och neuroinflammatoriska svar i hjärnan efter operation.

För att avgöra om C3-signalering spelade en roll i inlärnings- och minnesförsämring efter operation, fick mössen en intracerebroventrikulär injektion av en C3ar-antagonist eller -agonist. Surgerymice fick SB290157, en C3ar-antagonist [25], tog mindre tid än operationsmöss fick en lösningsmedelsinjektion för att identifiera målboxen i Barnes labyrint. C3ar-agonist ökade tiden för operationsmöss med träning för att identifiera målrutan (Fig. 7D, E). SB290157 förbättrade också prestandan hos operationsmöss i ett nytt objektigenkänningstest. C3ar-agonist försämrade prestanda för träningsmöss med kirurgi i ett nytt objektigenkänningstest (Fig. 7F).

Dessa resultat tyder på rollen av C3-signalering i utvecklingen av POCD. Möss transplanterade med avföring från träningsmöss efter operation hade fler nygenererade hjärnceller, skärningar mellan dendritiska grenar och ryggradstäthet än möss transplanterade med avföring från kontrollmöss (kompletterande bild S10a, b, d, f). Motion dämpade minskningen av nygenererade hjärnceller, skärningar mellan dendritiska grenar och ryggradstäthet i hippocampus, och denna försvagning blockerades av intraperitonea-linjektion av valeriansyra i möss med kirurgi (Supplerande Fig. S10a, c, e, g). Dessutom reducerade kirurgi uttrycket av postsynaptisk densitetsprotein 95 (PSD95) och synapsin-1, tvåsynaptiska proteiner.

Denna minskning dämpades av träning. Möss transplanterade med avföring från träningsmöss efter operation hade ökat PSD95 och synapsin-1 jämfört med möss transplanterade med avföring från kontrollmöss (kompletterande bild S11). Tillsammans tyder dessa resultat på att en minskning av blodvalerianasyra via förändrad tarmmikrobiota kan vara en mekanism för träningsinducerat skydd mot minskning av hjärncellsgenes och dendritisk arborisering efter operation. Våra tidigare studier har visat att minskningen av GDNF spelar en viktig roll vid POCD [6, 26].

I enlighet med vårt tidigare fynd [6, 26] minskade kirurgi GDNF i hippocampus. Motion blockerade denna minskning (Fig. 8A). Operationsreducerad GDNF i hippocampus hos möss transplanterade med avföring från kontrollmöss (Fig. 8B). Möss transplanterade med avföring från träningsmöss hade högre GDNF-koncentrationer i hippocampus än möss transplanterade med avföring från kontrollmöss efter operation (Fig. 8C).

Intraperitoneal injektion av valeriansyra minskade GDNF-nivåer i hippocampus hos träningsmöss med kirurgi (Fig. 8D). Denna injektion ökade mängden valericacid och C3 i hjärnan (fig. 8E, F). Dessa resultat, tillsammans med våra tidigare fynd om att GDNF spelar en roll i utvecklingen av POCD [6, 26], tyder på att GDNF kan vara en molekyl nedströms förändringen av tarmmikrobiota för effekterna av träning för att reglera utvecklingen av POCD.

För att stödja denna idé minskade GDNF, men inte den värmeinaktiverade GDNF, nivåerna av C3, IL-6 och IL-1 i hippocampus efter operation (fig. 8G–I), vilket tyder på att GDNF dämpar operationsinducerat immunförsvar och inflammatoriska svar, som anses vara viktiga för POCD-utveckling [6, 7].

Tarmmikrobiota och valeriansyra spelade en viktig roll oträningsinducerad dämpning av neuroinflammation och försämring av inlärning, minne, hjärncellsgenerering och dendritisk arborisering efter operation hos gamla möss

Eftersom ålder är en riskfaktor för POCD [1, 2, 5], bestämde vi om de mekanismer som identifierades hos unga vuxna möss opererade i gamla möss för POCD. Nitton månader gamla möss med kirurgi tog längre tid än kontrollmöss för att identifiera målboxen i Barnes labyrinttest. Denna ökning dämpades genom träning (fig. 9A, B). På liknande sätt försämrade kirurgi prestanda hos gamla möss i ett nytt objektigenkänningstest och denna funktionsnedsättning försvagades av träning (Fig. 9C, D).

Kirurgimöss transplanterade med avföring från träningsmöss presterade bättre än operationsmöss transplanterade med avföring från kontrollmöss i Barnes labyrint och nya objektigenkänningstest (Fig. 9E–G). Dessutom försämrade intraperitonealinjektion av valeriansyra prestanda hos operationsmöss med träning i Barnes labyrint och nya objektigenkänningstest (Fig. 9H-J). Dessa resultat tyder på att träning minskar utvecklingen av POCD genom att förändra tarmens mikrobiota och att valericacid kan vara en mediator för denna effekt hos gamla möss. Träning ökade mångfalden bland prover av gamla möss (Fig. 10A, B).

Kirurgi minskade mångfalden av tarmmikrobiota i gamla kontrollmöss och denna minskning dämpades av träning (Fig. 10C-H). Tarmmikrobiotan hos träningsmöss eller operationsmöss transplanterade med avföring från träningsmöss hade en riklig mängd Bacteroidetes och Bacteroidales, medan tarmmikrobiotan hos kontrollmöss eller operationsmöss transplanterade med avföring från kontrollmöss innehöll en stor mängd Clostridiales, Clostridia och Firmicutes (Supplementary Figs. S12).

Dessa resultat tyder på att träning ökar mångfalden av tarmmikrobiota och stabiliserar tarmmikrobiotan hos operationsmöss. Även om träning inte förändrade valeriansyra före operationen, träna reducerad valeriansyra i operationsmöss (Fig. 6C, E). I likhet med fynden hos unga vuxna möss minskade kirurgi GDNF i hippocampus. Denna minskning dämpades genom träning (fig. 11A). Kirurgi ökade uttrycket av C3, C3ar, Iba-1,IL-1 och IL-6. Dessa ökningar dämpades av träning (Fig. 11B–E). Dessutom minskade kirurgi hjärncellgenerering och ryggradstäthet, och träningsreserverad hjärncellgenerering och ryggradstäthet hos operationsmöss (Fig. 11F–I). Slutligen minskade kirurgi uttrycket av PSD95 och synapsin-1.

Motion blockerade denna minskning (tilläggsbild S13). Dessa resultat tyder på att patologiska processer som liknar de hos unga vuxna möss inträffar i gamla möss efter operation och att dessa processer inklusive neuroinflammation, en minskning av uttryck av tillväxtfaktorer och försämring av dendritisk arborisering också kan hämmas av träning.

DISKUSSION

Våra resultat tyder på att lågintensiv träning dämpar operationsinducerad inlärning och minnesförsämring som bedömts av Barnesmaze och nya objektigenkänningstest. Dessa fördelaktiga effekter uppträdde hos både unga vuxna och gamla möss. Fysisk aktivitetsförmåga har associerats med bättre bevarande av mental status efter operation hos människor [18]. Effekterna av träning på POCD i den allmänna befolkningen har inte rapporterats.

Intressant nog visade våra resultat att medel- och högintensiv träning inte skyddade möss mot inlärnings- och minnesnedsättning efter operation, vilket tyder på att endast en lämplig nivå av träning är skyddande. I enlighet med dessa funktionella data dämpade denna träningsnivå neuroinflammatoriska svar på operation. Neuroinflammation anses vara en kritisk patologisk process för POCD [6, 7].

Dessutom dämpade träning operationsinducerad minskning av hjärncellsgenes och dendritisk karbonisering, strukturella baser för inlärning och minne [14, 22]. Tidigare studier har föreslagit ett samband mellan inlärning och minnesdysfunktion och tarmdysbios efter operation [11–13]. Våra studier visade att möss transplanterade med avföring från träningsmöss hade bättre prestanda i Barnes labyrint och nya objektigenkänningstest än möss transplanterade med avföring från kontrollmöss efter operation. Transplantering av avföring från kontrollmöss eller möss med kirurgi etablerade deras motsvarande gutmicrobiota i kontrollmöss.

Mottagarna av avföring från operationsmöss men inte de som fick transplantation av avföring från kontrollmöss utvecklade inlärnings- och minnesstörningar jämfört med kontrollmöss utan fekal transplantation. Möss som transplanterats med avföring från träningsmöss hade minskat neuroinflammatoriskt svar och ökad hjärncellsuppkomst och dendritikarborisering. Dessutom minskade kirurgi tarmens mikrobiotadiversitet och träning stabiliserade tarmmikrobiotan efter operationen. Dessa resultat ger direkta bevis för att tarmmikrobiotatering efter operation kan bidra till inlärnings- och minnesstörningar efter operationen och att träning kan arbeta för att minska neuroinflammatoriska reaktioner och bibehålla inlärning, minne, hjärncellsuppkomst och dendritisk karbonisering.

Tarmmikrobiota producerar SCFA som kan påverka olika hjärnfunktioner inklusive inlärning och minne [27, 28]. Men tidigare studier överväger ofta att använda ett fåtal SCFAs som en grupp för effekterna [29-31]. Våra resultat tyder på bidraget av minskad valeriansyra till effekterna av träning eftersom träning minskade valeriansyra i blodet under baslinjeförhållanden och efter operation. Valeriansyra minskade i blodet hos möss transplanterade med avföring från träningsmöss. Även om träning förändrade koncentrationerna av andra SCFAs, såsom propionsyra, hos unga vuxna möss med kirurgi, var valeriansyra den enda SCFA vars koncentration i blodet minskade av träning i gamla möss med kirurgi.

För att stödja valeriansyras roll i träningseffekterna försämrade intraperitoneal injektion av valeriansyra inlärningen och minnet hos unga vuxna och gamla möss med träning och kirurgi. Valeriansyra ökade också de inflammatoriska svaren och försämrade hjärncellsgenes och dendritisk arborisering. Tillsammans antyder dessa resultat en skadlig effekt av valericacid på hjärnan. Valerianasyra injicerad intracerebroventrikulärt i en dos på 1/50 injicerad intraperitonealt försämrade dock inte inlärning och minne. Denna dos valdes eftersom hjärnan står för cirka 2 % av den totala kroppsvikten.

Misslyckandet med att framkalla inlärnings- och minnesstörning med detta tillvägagångssätt kan förväntas eftersom valeriansyra kan passera blod-hjärnbarriären[27, 32]. I enlighet med denna idé upptäcktes valeriansyra i hjärnvävnaderna och intraperitoneal injektion av valeriansyra ökade valeriansyra i hjärnan i vår studie. Således kan den lilla mängd valeriansyra som injiceras i hjärnan passera blod-hjärnbarriären för att omfördelas till andra vävnader och organ, vilket minskar koncentrationerna av valeriansyra i hjärnan.

Ytterligare höga doser valeriansyra som injicerades i hjärnan utfördes inte eftersom det inte verkar som att detta tillvägagångssätt kommer att ge tydliga bevis på huruvida valeriansyra verkar direkt på hjärnan för att ha sina effekter på hjärnan. Observera att intraperitoneal injektion av valeriansyra inte ökade valericacid i blodet hos möss med träning och operation. Detta resultat kan förväntas eftersom blodet skördades 7 dagar efter den sista injektionen av valeriansyra (7 dagar efter operationen). Men mängden valeriansyra i hjärnbarken ökade 24 timmar efter den sista intraperitoneala injektionen av valeriansyra, vilket tyder på att dessa injektioner ökar valeriansyra i vävnader och organ.

Det är också inte ovanligt att tidigare studier mäter SCFAs i avföring i undersökningen av att bestämma deras effekter på olika organ [33, 34]. Våra resultat visade att koncentrationerna av SCFAs i avföringen var mycket högre än de i blodet, vilket överensstämmer med ett tidigare fynd att endast en liten del av SCFAs i avföringen kan komma in i cirkulationen på grund av tarmabsorptionsregleringen och levermetabolism [28]. Dessutom visade vår studie att kirurgi och träning förändrade koncentrationerna av olika SCFAs i blodet, de ändrade inte SCFAs i avföringen.

Därför är det viktigt att mäta SCFA i blodet när man undersöker deras roll i olika organ. Relativt begränsad information är känd om hur SCFA påverkar cellaktivitet och funktion. Nyligen genomförda studier tyder på att SCFA arbetar på sina receptorer eller målproteiner för att aktivera intracellulära signalvägar, såsom nukleär faktor κB, för att reglera immun- och inflammatoriska svar. SCFA kan också inducera epigenetisk reglering av genuttryck inklusive uttryck av tillväxtfaktorer [27, 28]. Våra resultat tyder på att dessa nedströmshändelser kan bidra till effekterna av träning och valeriansyra på inlärning och minne efter operation. Träningsförsvagad kirurgi-inducerad neuroinflammation och GDNF-reduktion.

Valeriansyra blockerade dessa träningseffekter. Vi har visat att GDNF kan spela en roll i POCD i tidigare studier eftersom kirurgi minskar GDNF och att intracerebroventrikulär injektion av GDNF dämpar inlärnings- och minnesdysfunktion hos gnagare med kirurgi [6, 26]. I överensstämmelse med denna GDNF-roll och kunskapen om att neuroinflammation är avgörande för POCD [6, 7], visade vi i denna studie att GDNF minskade neuroinflammation efter operation. En viktig molekyl nedströms valeriansyra för att inducera effekten på inlärning och minne kan vara C3-signalering. Kirurgi ökade C3 och C3ar. Träning dämpade denna ökning. Intraperitoneal valeriansyra blockerade effekterna av träning på C3ar- och C3-uttryck.

Intraperitoneal valerianasyra ökade C3i hjärnan hos kontrollmöss. Ännu viktigare, C3-antagonisten, SB290157 [25], blockerade operationsinducerad inlärning och minnesdysfunktion. En C3-agonist försämrade inlärningen och minnet hos möss med träning och operation. Dessa resultat tyder på att C3-signalering är viktig för inlärnings- och minnesstörningar efter operation. I enlighet med våra resultat visade en just publicerad studie att gamla möss hade ökat C3 i hippocampus efter explorativ laparotomi och att compstatin, en C3-hämmare, dämpade inlärnings- och minnesstörningar efter operationen [35].Compstatin är en peptidhämmare och dess blod-hjärnbarriärpermeabilitet är inte känd [24]. Compstatin gavs systemiskt i den tidigare studien [35].

Det är oklart om effekterna av positiva effekter på hjärnan och tarmmikrobiotan påverkar hjärnan. Våra resultat tyder särskilt på att träning bibehåller astrocyter i en A2-fenotypisk form eftersom det minskar C3 och ökar GDNF-uttrycket, en möjlig cellulär mekanism för de fördelaktiga effekterna av träning. Vi slog ihop avföring från 7 till 10 donatorer för att förbereda fekala lösningar för transplantation som beskrivits tidigare [36 ]. Denna metod fångar inte väl effekterna av individuella skillnader i tarmmikrobiota [37] men ska ge utmärkta representationer av tarmmikrobiota av det specifika tillståndet till alla mottagare. Individuell variation i mottagarens svar ska bevaras i detta tillvägagångssätt. 

Dessutom kräver denna metod inte godtyckliga matchningar mellan mottagare och givare. Den fekala lösningen applicerades genom magsäck och lavemang på mottagarna. Denna appliceringsmetod etablerade snabbt och effektivt den transplanterade tarmmikrobiotan i mottagarna i vår preliminära studie, möjligen för att mikrobiota som appliceras av lavemang inte kommer att påverkas av sur lösning och lösning som innehåller olika enzymer eller kemikalier i den övre mag-tarmkanalen.

Våra studier visade att träning före operation dämpade inlärnings- och minnesnedsättningen hos möss med operation. Men träning påverkade inte inlärningen och minnet hos kontrollmöss. Träning har visat sig förbättra inlärningen och minnet hos djur som modellerats för olika sjukdomar [38, 39]. Effekterna av träning på kontrolldjur är dock inte konsekventa: både fördelaktiga och inga effekter på inlärning och minne har rapporterats [40–42].

Specifikt identifierades fyra studier som använde Barnes labyrint och/eller nya objektigenkänningstest för att bedöma inlärning och minne hos kontrollmöss med eller utan träning. En studie visade att vuxna kontrollråttor med en träningsepisod som hade en maximal indirekt syreupptagningsförmåga på 60–70 %. i 30 minuter omedelbart efter träningspasset för det nya objektigenkänningstestet hade bättre minnesprestanda bedömd 7 dagar men inte 1 dag eller 14 dagar efter träningspasset [43]. Denna andra studie visade att frivillig träning under 4 veckor inte påverkade inlärningen och minnet som bedömdes av Barnes Maze och nya objektigenkänningstest i kontrollråttor [44].

Två andra studier hade data om att simträning förbättrade minnet hos gamla råttor utvärderade med nya objektigenkänningstest [45, 46]. Möjlig förklaring till denna inkonsekvens är att det kräver lämpliga nivåer av träning för att ge fördelaktiga effekter inkontrollmöss, som i fallet som visas i denna studie för att förhindra kirurgi-inducerad inlärning och minnesstörning.

Denna träningsnivå söktes inte specifikt efter eftersom det inte är i fokus för denna studie att avgöra om träning förbättrar inlärning och minne hos kontrollmöss. Våra resultat kan ha betydande kliniska implikationer. För det första gav studien bevis för att lämpliga träningsnivåer är fördelaktiga. Det kanske inte är svårt att förstå att överutmattning kanske inte är bra för hälsan. Eftersom varje individ har olika träningskapacitet är det klokt att bestämma individens maximala träningskapacitet och ha ett individuellt träningsprotokoll som vi gjorde i denna studie.

Denna metod ska användas i kliniska situationer om de gynnsamma effekterna av träning visas hos människor. För det andra har våra fynd föreslagit flera potentiella interventioner för att minska POCD, såsom fekal transplantation och motverkande av C3-signalering. För det tredje antyder vår studie en skadlig roll för valeriansyra. Även om det inte finns någon antagonist för valeriansyra, kan dessa antagonister eller metoder för att minska koncentrationerna av valeriansyra i blodet utvecklas. Vår studie har begränsningar. De möjliga skadliga effekterna av valeriansyra på hjärnan föreslås av vår studie.

Vi har dock inte bestämt detaljerade mekanismer för valeriansyra för att inducera dessa effekter, annat än att ge bevis som tyder på att C3-signalaktivering kan vara en nedströmshändelse. Vi fokuserade också på att undersöka mekanismerna för de gynnsamma effekterna av lågintensiv träning, men vi avgjorde inte varför övningar med högre intensitet saknar gynnsamma effekter på operationsinducerad inlärning och minnesdysfunktion. Att bestämma mekanismerna för detta misslyckande kan ge insikter i träningsfysiologi och patofysiologi och identifiera möjliga mål som ska elimineras för att övningarna med högre intensitet ska vara skyddande. Det verkar dock som om behovet av denna beslutsamhet inte är stort eftersom lågintensiv träning är skyddande och lätt att uppnå.

Sammanfattningsvis tyder vår studie på att lågintensiv träning kan stabilisera tarmmikrobiotan efter operation. Denna effekt minskar valericacid i blodet, som sedan upprätthåller produktionen av tillväxtfaktorer, såsom GDNF, och hämmar neuroinflammation (Fig. 12). Transplantation av frisk tarmmikrobiota och motverkande av C3-signalering kan vara potentiella ingrepp för att minska inlärnings- och minnesstörningar efter operation.

For more information:1950477648nn@gmail.com