Hogyan érzékelik az erek az idegsejtek anyagcsere-állapotát

Hogyan érzékelik az erek az idegsejtek anyagcsere-állapotát

Az agy a leginkább energiaéhes és metabolikusan aktív szervünk. Felelős gondolatainkért, ötleteinkért, mozgásunkért és tanulási képességünkért. Agyunkat 600 kilométernyi véredény táplálja, amelyek tápanyagokat szállítanak, és eltávolítják a salakanyagokat. Ugyanakkor az agy is nagyon törékeny. Az agyban lévő erek szoros védőgáttá – vér-agy gáttá – fejlődtek, amely korlátozza a molekulák mozgását az agyba és kifelé. Fontos, hogy az agy szabályozni tudja a környezetét. Egyrészt megakadályozzák a kórokozók vagy méreganyagok bejutását az agyba, másrészt a szükséges hírvivő anyagok vagy tápanyagok akadálytalanul juthatnak át rajtuk.

Az epigenetika bekapcsolja a táplálkozási programot
Szoros kapcsolatuk miatt fontos, hogy az agy és erei intenzíven kommunikáljanak egymással. Asifa Akhtar freiburgi laboratóriumában a közelmúltban végzett munka kimutatta, hogy az erek képesek érzékelni a szomszédos idegsejtek anyagcsere-állapotát.

A kutatók megállapították, hogy a MOF epigenetikai szabályozóra van szükség ahhoz, hogy a neuronokat a zsírsavak feldolgozásához szükséges megfelelő metabolikus enzimekkel láthassa el. „Valaminek közölnie kell az idegsejtekkel, hogy vannak tápanyagok, és be kell kapcsolniuk a feldolgozásához szükséges programokat” – magyarázza Bilal Sheikh, a tanulmány vezető szerzője. "A MOF a DNS-hez megy, és bekapcsolja azokat a genetikai programokat, amelyek lehetővé teszik a sejtek zsírsavak feldolgozását az agyban."

A zsírsavak az élelmiszerekben találhatók, és energiatermelésre és a sejtmembránokban szükséges komplex lipidek felépítésére szolgálnak. Ha a MOF aktivitása hibás, mint az idegi fejlődési rendellenességek esetében, a neuronok nem tudják feldolgozni a zsírsavakat. Ez felhalmozódásukhoz vezet az agysejtek közötti terekben. Vizsgálataik során Asifa Akhtar csapata azt találta, hogy ezt a zsírsav-kiegyensúlyozatlanságot az idegi erek érzékelik, és a vér-agy gát fellazításával stresszreakcióra ösztönzik őket. Ha a metabolikus egyensúlyhiány továbbra is fennáll, a szivárgó vér-agy gát beteg állapotot válthat ki.

A neuronális erek összeomlása
A tanulmány megalapozza annak jobb megértését, hogy az agy idegsejtjei és erei hogyan beszélnek egymással, és megmutatja, hogy egy komplex szervben az egyik sejttípus metabolikus környezetében bekövetkezett változások hogyan befolyásolhatják közvetlenül a környező sejtek működését, és ezáltal a szerv általános működését. "Munkánk azt mutatja, hogy az agyban a megfelelő anyagcsere kritikus fontosságú az egészsége szempontjából. A hibás idegi anyagcsere-környezet érgyulladást, a vér-agy gátat alkotó sejtek működési zavarát és megnövekedett permeabilitást okozhat. Ami ezt követheti, az az idegi erek összeomlása" - magyarázza Asifa Akhtar. Ez különösen fontos, mert a neuronális erek lebomlása az életkorral összefüggő betegségek, például az Alzheimer-kór és a vaszkuláris demencia kialakulásának előjele. Az érrendszeri diszfunkciót kiváltó molekuláris változások jobb jellemzése segít jobb kezelési módok kidolgozásában ezekre a gyengítő patológiákra.