Modul în care vasele de sânge simt starea metabolică a neuronilor

Modul în care vasele de sânge simt starea metabolică a neuronilor

Creierul este organul nostru cel mai înfometat de energie și metabolic activ. Este responsabil pentru gândurile, ideile, mișcarea și capacitatea noastră de a învăța. Creierul nostru este alimentat de 600 km de vase de sânge care îi aduc nutrienți și elimină produsele reziduale. Cu toate acestea, creierul este, de asemenea, foarte fragil. Vasele de sânge din creier au evoluat într -o barieră de protecție strânsă - bariera sânge -creier - care restricționează mișcarea moleculelor în și din creier. Este important ca creierul să -și poată regla mediul. Pe de o parte, agenții patogeni sau toxinele sunt împiedicate să intre în creier, iar pe de altă parte, substanțele de mesagerie necesare sau nutrienții pot trece prin ele nestingherite.

Epigenetica pornește programul nutrițional
Datorită relației lor strânse, este important ca creierul și vasele sale să comunice intens între ele. Lucrările recente în laboratorul Asifa Akhtar din Freiburg au arătat că vasele de sânge pot simți starea metabolică a celulelor nervoase vecine.

Cercetătorii au descoperit că regulatorul epigenetic MOF este necesar pentru a echipa neuronii cu enzimele metabolice corecte necesare procesării acizilor grași. „Ceva trebuie să le spună celulelor nervoase că există nutrienți și ar trebui să pornească programele necesare pentru procesarea lor”, explică Bilal Sheikh, autorul principal al studiului. „MOF merge la ADN și activează programele genetice care permit celulelor să proceseze acizii grași din creier.”

Acizii grași se găsesc în alimente și sunt folosiți pentru a produce energie și pentru a construi lipide complexe necesare în membranele celulare. Când activitatea MOF este defectă, așa cum se întâmplă în tulburările de dezvoltare neuronală, neuronii nu pot prelucra acizii grași. Acest lucru duce la acumularea lor în spațiile dintre celulele creierului. În studiile lor, echipa lui Asifa Akhtar a constatat că acest dezechilibru al acidului gras este sesizat de vasele de sânge neurale, stimulându-le să monteze un răspuns la stres prin slăbirea barierei sânge-creier. Dacă dezechilibrul metabolic persistă, bariera scurgerii sânge-creier poate declanșa o stare bolnavă.

Prăbușirea vaselor de sânge neuronale
Studiul pune bazele unei mai bune înțelegeri a modului în care celulele nervoase și vasele de sânge din creier vorbesc între ele și arată modul în care schimbările din mediul metabolic al unui tip de celule într -un organ complex pot influența în mod direct funcționalitatea celulelor înconjurătoare și, prin urmare, influențează funcția generală a organului. "Munca noastră arată că metabolismul adecvat în creier este esențial pentru sănătatea sa. Un mediu metabolic neural defect poate provoca inflamație vasculară, disfuncție a celulelor care formează bariera sânge-creier și o permeabilitate crescută. Ceea ce poate urma este o prăbușire a vaselor neurale de sânge", explică Asifa Akhtar. Acest lucru este deosebit de important, deoarece defalcarea vaselor de sânge neuronale este un semn distinctiv al debutului bolilor legate de vârstă, cum ar fi demența Alzheimer și vasculară. Caracterizarea mai bună a modificărilor moleculare care induc disfuncția vasculară va ajuta la dezvoltarea unor tratamente mai bune pentru aceste patologii debilitante.