Как кръвоносните съдове усещат метаболитното състояние на невроните

Как кръвоносните съдове усещат метаболитното състояние на невроните

Мозъкът е най-гладният ни и метаболитно активен орган. Той е отговорен за нашите мисли, идеи, движение и способност да се учим. Нашият мозък се захранва от 600 км кръвоносни съдове, които го носят на хранителни вещества и премахват отпадъчните продукти. Мозъкът обаче също е много крехък. Кръвоносните съдове в мозъка са се превърнали в тясна защитна бариера - кръвно -мозъчната бариера - която ограничава движението на молекули във и извън мозъка. Важно е мозъкът да регулира средата си. От една страна, патогените или токсините се възпрепятстват да влизат в мозъка, а от друга страна, необходимите вещества или хранителни вещества могат да преминат през тях безпрепятствено.

Epigenetics включва хранителната програма
Поради близката им връзка е важно мозъкът и съдовете му да общуват интензивно помежду си. Последната работа в лабораторията на Asifa Akhtar във Фрайбург показа, че кръвоносните съдове могат да усещат метаболитното състояние на съседните нервни клетки.

Изследователите откриха, че епигенетичният регулатор MOF е необходим за оборудване на неврони с правилните метаболитни ензими, необходими за обработка на мастни киселини. „Нещо трябва да каже на нервните клетки, че има хранителни вещества и те трябва да включат необходимите програми за обработката им“, обяснява Билал Шейх, водещ автор на изследването. „MOF отива в ДНК и включва генетичните програми, които позволяват на клетките да обработват мастни киселини в мозъка.“

Мастните киселини се намират в храните и се използват за производство на енергия и изграждане на сложни липиди, необходими в клетъчните мембрани. Когато MOF активността е дефектна, както е при невронните нарушения на развитието, невроните не могат да обработват мастни киселини. Това води до натрупването им в пространствата между мозъчните клетки. В своите проучвания екипът на Asifa Akhtar установи, че този дисбаланс на мастните киселини се усеща от невронните кръвоносни съдове, стимулирайки ги да монтират стрес отговор чрез разхлабване на кръвно-мозъчната бариера. Ако метаболичният дисбаланс продължава, пропускащата кръвно-мозъчна бариера може да предизвика болно състояние.

Срив на невроналните кръвоносни съдове
Проучването поставя основата за по -добро разбиране на това как нервните клетки и кръвоносните съдове в мозъка си говорят помежду си и показва как промените в метаболитната среда на един тип клетки в сложен орган могат пряко да повлияят на функционалността на околните клетки и по този начин да повлияят на общата функция на органите. "Нашата работа показва, че правилният метаболизъм в мозъка е от решаващо значение за нейното здраве. Дефектната неврална метаболитна среда може да причини съдово възпаление, дисфункция на клетките, които образуват кръвно-мозъчната бариера, и повишената пропускливост. Това, което може да следва, е срив на невронните кръвоносни съдове", обяснява Асифа Актар. Това е особено важно, тъй като разпадането на невроналните кръвоносни съдове е отличителен белег на появата на болести, свързани с възрастта, като болестта на Алцхаймер и съдовата деменция. По -добрата характеристика на молекулярните промени, които предизвикват съдова дисфункция, ще помогнат за разработването на по -добри лечения за тези инвалидизиращи патологии.