Ako krvné cievy vnímajú metabolický stav neurónov

Ako krvné cievy vnímajú metabolický stav neurónov

Mozog je naša energeticky náročnejšia a metabolicky aktívna orgán. Je zodpovedný za naše myšlienky, nápady, pohyb a schopnosť učiť sa. Náš mozog je poháňaný 600 km krvných ciev, ktoré ju prinášajú živiny a odstraňujú odpadové produkty. Mozog je však tiež veľmi krehký. Krvné cievy v mozgu sa vyvinuli na tesnú ochrannú bariéru - bariéru krvného mozgu -, ktorá obmedzuje pohyb molekúl v mozgu a von z mozgu. Je dôležité, aby mozog mohol regulovať svoje prostredie. Na jednej strane patogény alebo toxíny zabránia vstupu do mozgu a na druhej strane ich môžu prejsť potrebné látky poslov alebo živiny.

Epigenetika zapína výživový program
Kvôli ich blízkemu vzťahu je dôležité, aby mozog a jeho plavidlá navzájom intenzívne komunikovali. Nedávna práca v laboratóriu Asifa Akhtar vo Freiburgu ukázala, že krvné cievy môžu cítiť metabolický stav susedných nervových buniek.

Vedci zistili, že epigenetický regulátor MOF je potrebný na vybavenie neurónov správnymi metabolickými enzýmami potrebnými na spracovanie mastných kyselín. „Niečo musí povedať nervovým bunkám, že existujú živiny a mali by zapnúť programy potrebné na ich spracovanie,“ vysvetľuje Bilal Sheikh, hlavný autor štúdie. „MOF ide do DNA a zapína genetické programy, ktoré umožňujú bunkám spracovať mastné kyseliny v mozgu.“

Mastné kyseliny sa nachádzajú v potravinách a používajú sa na výrobu energie a vytváranie komplexných lipidov potrebných v bunkových membránach. Ak je aktivita MOF defektná, ako je to v prípade porúch nervového vývoja, neuróny nemôžu spracovať mastné kyseliny. To vedie k ich akumulácii v priestoroch medzi mozgovými bunkami. Tím Asifa Akhtar vo svojich štúdiách zistil, že táto nerovnováha mastných kyselín je snímaná nervovými krvnými cievami, čím ich stimuluje, aby nasadili stresovú reakciu uvoľnením bariéry krvného mozgu. Ak metabolická nerovnováha pretrváva, netesná bariéra krvného mozgu môže vyvolať chorý stav.

Kolaps neurónových krvných ciev
Štúdia predstavuje základ pre lepšie pochopenie toho, ako nervové bunky a krvné cievy v mozgu navzájom hovoria, a ukazuje, ako zmeny v metabolickom prostredí jedného typu bunky v komplexnom orgáne môžu priamo ovplyvniť funkčnosť okolitých buniek, a tým ovplyvniť celkovú funkciu orgánov. „Naša práca ukazuje, že správny metabolizmus v mozgu je rozhodujúci pre jeho zdravie. Defektné nervové metabolické prostredie môže spôsobiť vaskulárny zápal, dysfunkciu buniek, ktoré tvoria bariéru krvného mozgu a zvýšenú priepustnosť. To, čo môže nasledovať Je to obzvlášť dôležité, pretože rozpad neuronálnych krvných ciev je charakteristickým znakom nástupu chorôb súvisiacich s vekom, ako je Alzheimerova a vaskulárna demencia. Lepšia charakterizácia molekulárnych zmien, ktoré indukujú vaskulárnu dysfunkciu, pomôže vyvinúť lepšiu liečbu týchto oslabujúcich patológií.