Kā asinsvadi uztver neironu vielmaiņas stāvokli

Kā asinsvadi uztver neironu vielmaiņas stāvokli

Smadzenes ir mūsu visvairāk enerģijas izsalkušais un vielmaiņas ziņā aktīvākais orgāns. Tā ir atbildīga par mūsu domām, idejām, kustību un spēju mācīties. Mūsu smadzenes darbina 600 km asinsvadu, kas piegādā tām barības vielas un izvada atkritumus. Tomēr smadzenes ir arī ļoti trauslas. Smadzeņu asinsvadi ir kļuvuši par stingru aizsargbarjeru - hematoencefālisko barjeru -, kas ierobežo molekulu kustību smadzenēs un no tām. Ir svarīgi, lai smadzenes varētu regulēt savu vidi. No vienas puses, smadzenēs tiek novērsta patogēnu vai toksīnu iekļūšana, no otras puses, nepieciešamās sūtnes vielas vai barības vielas var netraucēti iziet cauri tām.

Epiģenētika ieslēdz uztura programmu
To ciešo attiecību dēļ ir svarīgi, lai smadzenes un to asinsvadi intensīvi sazinātos viens ar otru. Nesenais darbs Asifa Akhtar laboratorijā Freiburgā ir parādījis, ka asinsvadi var sajust blakus esošo nervu šūnu vielmaiņas stāvokli.

Pētnieki atklāja, ka epiģenētiskais regulators MOF ir nepieciešams, lai aprīkotu neironus ar pareiziem vielmaiņas enzīmiem, kas nepieciešami taukskābju apstrādei. "Kaut kam ir jāpasaka nervu šūnām, ka ir barības vielas, un tām ir jāieslēdz programmas, kas nepieciešamas to apstrādei," skaidro Bilals Šeihs, pētījuma vadošais autors. "MOF iet uz DNS un ieslēdz ģenētiskās programmas, kas ļauj šūnām apstrādāt taukskābes smadzenēs."

Taukskābes ir atrodamas pārtikā un tiek izmantotas enerģijas ražošanai un kompleksu lipīdu veidošanai, kas nepieciešami šūnu membrānām. Ja MOF aktivitāte ir bojāta, kā tas ir nervu attīstības traucējumu gadījumā, neironi nevar apstrādāt taukskābes. Tas noved pie to uzkrāšanās telpās starp smadzeņu šūnām. Savos pētījumos Asifa Akhtar komanda atklāja, ka šo taukskābju nelīdzsvarotību uztver nervu asinsvadi, stimulējot tos reaģēt uz stresu, atbrīvojot asins-smadzeņu barjeru. Ja vielmaiņas nelīdzsvarotība saglabājas, noplūdes asins-smadzeņu barjera var izraisīt slimu stāvokli.

Neironu asinsvadu sabrukums
Pētījums veido pamatu labākai izpratnei par to, kā smadzeņu nervu šūnas un asinsvadi runā savā starpā, un parāda, kā izmaiņas viena šūnu tipa vielmaiņas vidē sarežģītā orgānā var tieši ietekmēt apkārtējo šūnu funkcionalitāti un tādējādi ietekmēt vispārējo orgānu darbību. "Mūsu darbs liecina, ka pareiza vielmaiņa smadzenēs ir ļoti svarīga to veselībai. Bojāta nervu vielmaiņas vide var izraisīt asinsvadu iekaisumu, asins-smadzeņu barjeru veidojošo šūnu disfunkciju un palielinātu caurlaidību. Var sekot nervu asinsvadu sabrukums," skaidro Asifa Akhtar. Tas ir īpaši svarīgi, jo neironu asinsvadu sabrukšana ir ar vecumu saistītu slimību, piemēram, Alcheimera slimības un vaskulārās demences, sākuma pazīme. Labāks to molekulāro izmaiņu raksturojums, kas izraisa asinsvadu disfunkciju, palīdzēs izstrādāt labākas ārstēšanas metodes šīm novājinošajām patoloģijām.