Kako krvne žile zaznavajo presnovno stanje nevronov

Kako krvne žile zaznavajo presnovno stanje nevronov

Možgani so naš najbolj energijski in presnovno aktivni organ. Odgovoren je za naše misli, ideje, gibanje in sposobnost učenja. Naši možgani poganjajo 600 km krvnih žil, ki mu prinašajo hranila in odstranjujejo odpadne proizvode. Vendar so možgani tudi zelo krhki. Krvne žile v možganih so se razvile v tesno zaščitno pregrado - krvno -možgansko pregrado -, ki omejuje gibanje molekul v možganih in zunaj njega. Pomembno je, da možgani lahko uravnavajo njegovo okolje. Po eni strani patogeni ali toksini preprečijo vstop v možgane, po drugi strani pa lahko potrebne snovi ali hranilne snovi lahko brezhibno prehajajo skozi njih.

Epigenetics vklopi prehranski program
Zaradi tesnega odnosa je pomembno, da možgani in njene posode intenzivno komunicirajo med seboj. Nedavno delo v laboratoriju Asifa Akhtar v Freiburgu je pokazalo, da krvne žile lahko občutijo presnovno stanje sosednjih živčnih celic.

Raziskovalci so ugotovili, da mora epigenetski regulator MOF opremiti nevrone s pravilnimi presnovnimi encimi, potrebnimi za predelavo maščobnih kislin. "Nekaj ​​mora povedati živčnim celicam, da obstajajo hranila in bi morali vklopiti programe, potrebne za njihovo obdelavo," razlaga Bilal Sheikh, glavni avtor študije. "MOF gre v DNK in vklopi genetske programe, ki celice omogočajo, da v možganih predelajo maščobne kisline."

Maščobne kisline najdemo v živilih in se uporabljajo za proizvodnjo energije in izdelavo zapletenih lipidov, potrebnih v celičnih membranah. Kadar je aktivnost MOF pokvarjena, kot je to pri nevronskih razvojnih motnjah, nevroni ne morejo predelati maščobnih kislin. To vodi v njihovo kopičenje v prostorih med možganskimi celicami. V svojih študijah je ekipa Asifa Akhtarja ugotovila, da to neravnovesje maščobnih kislin zaznajo nevronske krvne žile, kar jih spodbudi k montaži stresnega odziva s popuščanjem krvno-možganske pregrade. Če presnovno neravnovesje traja, lahko puščajoča krvno-možganska pregrada sproži obolelo stanje.

Propad nevronskih krvnih žil
Študija postavlja temelj za boljše razumevanje, kako se živčne celice in krvne žile v možganih pogovarjajo med seboj in kaže, kako lahko spremembe v presnovnem okolju enega tipa celice v zapletenem organu neposredno vplivajo na funkcionalnost okoliških celic in s tem vplivajo na celotno delovanje organov. "Naše delo kaže, da je pravilna metabolizem v možganih ključnega pomena za njegovo zdravje. Okvarjeno nevronsko presnovno okolje lahko povzroči vnetje vaskularnega, disfunkcijo celic, ki tvorijo krvno-možgansko pregrado, in povečano prepustnost. Kar lahko sledi, je propad nevronskih krvnih žil," pojasnjuje ASIFA AKHTAR. To je še posebej pomembno, ker je razpad nevronskih krvnih žil znak nastanka starostnih bolezni, kot sta Alzheimerjeva in vaskularna demenca. Boljša karakterizacija molekularnih sprememb, ki povzročajo vaskularno disfunkcijo, bo pomagala razviti boljše zdravljenje teh izčrpavajočih patologij.