Jak krevní cévy cítí metabolický stav neuronů

Jak krevní cévy cítí metabolický stav neuronů

Mozek je náš nejvíce hladovějící a metabolicky aktivní orgán. Je zodpovědný za naše myšlenky, myšlenky, pohyb a schopnost učit se. Náš mozek je poháněn 600 km krevních cév, které přinášejí živiny a odstraňují odpadní produkty. Mozek je však také velmi křehký. Krevní cévy v mozku se vyvinuly v těsnou ochrannou bariéru - hematoencefalickou bariéru -, která omezuje pohyb molekul dovnitř a ven z mozku. Je důležité, aby mozek mohl regulovat své prostředí. Na jedné straně je patogenům nebo toxinům zabráněno vstoupit do mozku a na druhé straně je může projít nezbytné poselské látky nebo živiny.

Epigenetika zapíná nutriční program
Kvůli jejich blízkému vztahu je důležité, aby mozek a jeho cévy navzájem komunikovaly intenzivně. Nedávná práce v laboratoři Asifa Akhtar ve Freiburgu ukázala, že krevní cévy mohou cítit metabolický stav sousedních nervových buněk.

Vědci zjistili, že epigenetický regulátor MOF je vyžadován k vybavení neuronů správnými metabolickými enzymy potřebnými ke zpracování mastných kyselin. "Něco musí říct nervovým buňkám, že existují živiny a měly by zapnout programy nezbytné pro jejich zpracování," vysvětluje Bilal Sheikh, vedoucí autor studie. "MOF jde do DNA a zapíná genetické programy, které umožňují buňkám zpracovat mastné kyseliny v mozku."

Mastné kyseliny se nacházejí v potravinách a používají se k výrobě energie a vytváření složitých lipidů potřebných v buněčných membránách. Pokud je aktivita MOF vadná, jako je tomu v případě neuronových vývojových poruch, neurony nemohou zpracovat mastné kyseliny. To vede k jejich akumulaci v prostorech mezi mozkovými buňkami. Tým Asifa Akhtara ve svých studiích zjistil, že tato nerovnováha mastných kyselin je snímána nervovými krevními cévami, což je stimuluje k nasazení stresové reakce uvolněním bariéry krve-křemeniny. Pokud metabolická nerovnováha přetrvává, může netěsná hematoencefalická bariéra vyvolat nemocný stav.

Kolaps neuronálních krevních cév
Studie stanoví základ pro lepší pochopení toho, jak si nervové buňky a krevní cévy v mozku spolu mluví, a ukazuje, jak změny v metabolickém prostředí jednoho typu buněk v komplexním orgánu mohou přímo ovlivnit funkčnost okolních buněk, a tím ovlivnit celkovou funkci orgánů. „Naše práce ukazuje, že správný metabolismus v mozku je pro jeho zdraví rozhodující. Vadné nervové metabolické prostředí může způsobit vaskulární zánět, dysfunkci buněk, které tvoří hematoencefalickou bariéru, a zvýšenou propustnost. To je obzvláště důležité, protože rozpad neuronálních krevních cév je charakteristickým znakem nástupu onemocnění souvisejících s věkem, jako je Alzheimerova a vaskulární demence. Lepší charakterizace molekulárních změn, které vyvolávají vaskulární dysfunkci, pomůže vyvinout lepší léčbu těchto vysilující patologií.