كيف تستشعر الأوعية الدموية الحالة الأيضية للخلايا العصبية

كيف تستشعر الأوعية الدموية الحالة الأيضية للخلايا العصبية

الدماغ هو العضو الأكثر جوعًا للطاقة ونشاطًا في عملية التمثيل الغذائي. وهي المسؤولة عن أفكارنا وأفكارنا وحركتنا وقدرتنا على التعلم. يتم تشغيل دماغنا بواسطة 600 كيلومتر من الأوعية الدموية التي توفر له العناصر الغذائية وتزيل الفضلات. ومع ذلك، فإن الدماغ أيضًا هش للغاية. تطورت الأوعية الدموية في الدماغ إلى حاجز وقائي محكم - الحاجز الدموي الدماغي - الذي يقيد حركة الجزيئات داخل وخارج الدماغ. من المهم أن يتمكن الدماغ من تنظيم بيئته. من ناحية، يتم منع مسببات الأمراض أو السموم من دخول الدماغ، ومن ناحية أخرى، يمكن للمواد أو العناصر الغذائية الضرورية أن تمر عبرها دون عوائق.

يقوم علم الوراثة اللاجينية بتشغيل البرنامج الغذائي
بسبب علاقتهما الوثيقة، من المهم أن يتواصل الدماغ وأوعيته بشكل مكثف مع بعضهما البعض. أظهر العمل الأخير في مختبر عاصفة أختار في فرايبورغ أن الأوعية الدموية يمكنها استشعار الحالة الأيضية للخلايا العصبية المجاورة.

ووجد الباحثون أن المنظم اللاجيني MOF مطلوب لتزويد الخلايا العصبية بالإنزيمات الأيضية الصحيحة اللازمة لمعالجة الأحماض الدهنية. يوضح بلال شيخ، المؤلف الرئيسي للدراسة: "يجب أن يخبر شيء ما الخلايا العصبية بوجود عناصر مغذية، وعليها تشغيل البرامج اللازمة لمعالجتها". "يذهب MOF إلى الحمض النووي ويقوم بتشغيل البرامج الجينية التي تسمح للخلايا بمعالجة الأحماض الدهنية في الدماغ."

توجد الأحماض الدهنية في الأطعمة وتستخدم لإنتاج الطاقة وبناء الدهون المعقدة اللازمة لأغشية الخلايا. عندما يكون نشاط الأطر العضوية المعدنية معيبًا، كما هو الحال في اضطرابات النمو العصبي، لا تستطيع الخلايا العصبية معالجة الأحماض الدهنية. مما يؤدي إلى تراكمها في الفراغات الموجودة بين خلايا الدماغ. وفي دراستهم، وجد فريق آصفا أختار أن هذا الخلل في الأحماض الدهنية يتم استشعاره عن طريق الأوعية الدموية العصبية، مما يحفزها على الاستجابة للضغط عن طريق تخفيف حاجز الدم في الدماغ. إذا استمر اختلال التوازن الأيضي، فإن الحاجز الدموي الدماغي المتسرب يمكن أن يؤدي إلى حالة مرضية.

انهيار الأوعية الدموية العصبية
تضع الدراسة الأساس لفهم أفضل لكيفية تواصل الخلايا العصبية والأوعية الدموية في الدماغ مع بعضها البعض، وتظهر كيف يمكن للتغيرات في البيئة الأيضية لنوع واحد من الخلايا في عضو معقد أن تؤثر بشكل مباشر على وظائف الخلايا المحيطة وبالتالي تؤثر على وظيفة العضو بشكل عام. "يُظهر عملنا أن التمثيل الغذائي السليم في الدماغ أمر بالغ الأهمية لصحته. يمكن أن تسبب البيئة الأيضية العصبية المعيبة التهاب الأوعية الدموية، وخللًا في الخلايا التي تشكل الحاجز الدموي الدماغي، وزيادة النفاذية. ما يمكن أن يتبع ذلك هو انهيار الأوعية الدموية العصبية،" تشرح آسيفا أختار. وهذا مهم بشكل خاص لأن انهيار الأوعية الدموية العصبية هو السمة المميزة لظهور الأمراض المرتبطة بالعمر مثل مرض الزهايمر والخرف الوعائي. إن التوصيف الأفضل للتغيرات الجزيئية التي تسبب خللًا في الأوعية الدموية سيساعد في تطوير علاجات أفضل لهذه الأمراض المنهكة.