Kako krvne žile osjećaju metaboličko stanje neurona

Kako krvne žile osjećaju metaboličko stanje neurona

Mozak je naš najizrazitiji i metabolički aktivni organ. To je odgovorno za naše misli, ideje, pokret i sposobnost učenja. Naš mozak pokreće 600 km krvnih žila koje ga donose hranjivim tvarima i uklanjaju otpadne proizvode. Međutim, mozak je također vrlo krhki. Krvne žile u mozgu evoluirale su u tijesnu zaštitnu barijeru - krvno -moždanu barijeru - koja ograničava kretanje molekula u mozgu i izvan njega. Važno je da mozak može regulirati svoje okruženje. S jedne strane, patogeni ili toksini se sprečavaju da uđu u mozak, a s druge strane, potrebne glasničke tvari ili hranjive tvari mogu proći kroz njih nesmetano.

Epigenetika se uključi u prehrambeni program
Zbog njihovog bliskog odnosa važno je da mozak i njegove posude intenzivno komuniciraju jedni s drugima. Nedavni rad u laboratoriju Asifa Akhtar u Freiburgu pokazao je da krvne žile mogu osjetiti metaboličko stanje susjednih živčanih stanica.

Istraživači su otkrili da je Epigenetički regulator MOF potreban za opremanje neurona ispravnim metaboličkim enzimima potrebnim za obradu masnih kiselina. "Nešto mora reći živčanim stanicama da postoje hranjive tvari i trebali bi uključiti programe potrebne za obradu", objašnjava Bilal Sheikh, vodeći autor studije. "MOF ide u DNK i uključuje genetske programe koji omogućuju stanicama da obrađuju masne kiseline u mozgu."

Masne kiseline nalaze se u hrani i koriste se za proizvodnju energije i izgradnju složenih lipida potrebnih u staničnim membranama. Kad je aktivnost MOF -a neispravna, kao što je to slučaj u poremećajima neuronskog razvoja, neuroni ne mogu obraditi masne kiseline. To dovodi do njihovog nakupljanja u prostorima između stanica mozga. U njihovim studijama, tim Asifa Akhtara otkrio je da ovu neravnotežu masnih kiselina osjeti neuronske krvne žile, stimulirajući ih da montiraju reakciju na stres labavom krvno-moždane barijere. Ako metabolička neravnoteža nastavi, propusna krvno-moždana barijera može pokrenuti bolesno stanje.

Kolaps neuronskih krvnih žila
Studija postavlja temelj za bolje razumijevanje kako živčane stanice i krvne žile u mozgu razgovaraju jedna s drugom i pokazuje kako promjene u metaboličkom okruženju jedne stanice u složenom organu mogu izravno utjecati na funkcionalnost okolnih stanica i na taj način utjecati na ukupnu funkciju organa. "Naš rad pokazuje da je pravi metabolizam u mozgu presudan za njegovo zdravlje. Neispravno neuralno metaboličko okruženje može uzrokovati vaskularne upale, disfunkciju stanica koje tvore krvno-moždanu barijeru i povećanu propusnost. Ono što može slijediti je kolaps neuronskih krvnih žila", objašnjava Asfa Akhtar. To je posebno važno jer je raspad krvnih žila neurona znak pojave bolesti povezanih s godinama, poput Alzheimerove i vaskularne demencije. Bolja karakterizacija molekularnih promjena koje induciraju vaskularnu disfunkciju pomoći će razviti bolje tretmane za ove iscrpljujuće patologije.