Hvordan blodkar opfatter den metaboliske tilstand af neuroner

Hvordan blodkar opfatter den metaboliske tilstand af neuroner

Hjernen er vores energi sulten og metaboliske aktive organ. Det er ansvarlig for vores tanker, ideer, bevægelse og evne til at lære. Vores hjerne drives af 600 km blodkar, der bringer næringsstoffer og fjerner affaldsprodukter. Hjernen er dog også meget skrøbelig. Blodkarene i hjernen har udviklet sig til en smal beskyttende barriere-blod-hjerne-barrieren-der begrænser bevægelsen af ​​molekyler ind og ud af hjernen. Det er vigtigt, at hjernen kan regulere omgivelserne. På den ene side forhindres patogener eller toksiner i at komme ind i hjernen, på den anden side kan nødvendige messenger -stoffer eller næringsstoffer komme igennem dem uhindret.

Epigenetics ernæringsprogrammet tænder på
På grund af deres nære forhold er det vigtigt, at hjernen og dens kar taler intenst. De seneste værker i Asifa Akhtar -laboratoriet i Freiburg har vist, at blodkar kan fange den metaboliske tilstand af nærliggende nerveceller.

Forskerne fandt, at den epigenetiske regulator MOF er påkrævet for at udstyre neuroner med de rigtige metaboliske enzymer, der kræves til behandling af fedtsyrer. "Noget skal fortælle nervecellerne, at der er næringsstoffer, og at de skal tænde de programmer, der kræves til deres behandling," forklarer Bilal Sheikh, hovedforfatter af undersøgelsen. "MOF går til DNA og tænder på de genetiske programmer, som celler kan behandle fedtsyrer i hjernen."

Fedtsyrer forekommer i fødevarer og bruges til energiproduktion og udvikling af komplekse lipider, der kræves i cellemembraner. Hvis aktiviteten af ​​MOP er forkert, som det er tilfældet med neurale udviklingsforstyrrelser, kan neuronerne ikke behandle fedtsyrer. Dette fører til deres ophobning i mellemrummet mellem hjernecellerne. I deres studier fandt Asifa Akhtar-teamet, at denne ubalance af fedtsyrer opfattes af de neurale blodkar, hvilket stimulerer det til at opbygge en stressreaktion ved at løsne blod-hjerne-barrieren. Hvis den metaboliske ubalance forbliver, kan den lækkende blod-hjerne-barriere udløse en syg tilstand.

sammenbrud af neurale blodkar
Undersøgelsen lægger grundlaget for en bedre forståelse af, hvordan nerveceller og blodkar taler med hinanden i hjernen, og viser, hvordan ændringer i det metaboliske miljø i en celletype i et komplekst organ kan påvirke funktionaliteten af ​​de omgivende celler direkte og dermed påvirke den samlede organfunktion. "Vores arbejde viser, at den rigtige metabolisme i hjernen er afgørende for dets helbred. Et defekt neuralt metabolisk miljø kan have en vaskulær betændelse, en dysfunktion af cellerne, der danner blod-hjerne-barrieren og forårsager øget permeabilitet. Hvad der kan følge er en sammenbrud af de neurale blodkar," forklarer Asifa Akhtar. Dette er især vigtigt, fordi afvikling af neurale blodkar er et karakteristisk træk til begyndelsen af ​​aldersrelaterede sygdomme, såsom Alzheimers og vaskulær demens. En bedre karakterisering af de molekylære ændringer, der inducerer vaskulær dysfunktion, vil hjælpe med at udvikle bedre behandlinger til disse svækkende patologier.