Kako krvne žile zaznavajo presnovno stanje nevronov

Kako krvne žile zaznavajo presnovno stanje nevronov

Možgani so naš energijsko najbolj požrešen in presnovno aktiven organ. Odgovoren je za naše misli, ideje, gibanje in sposobnost učenja. Naše možgane napaja 600 km krvnih žil, ki jim prinašajo hranila in odstranjujejo odpadne snovi. Vendar pa so tudi možgani zelo krhki. Krvne žile v možganih so se razvile v tesno zaščitno pregrado – krvno-možgansko pregrado – ki omejuje gibanje molekul v in iz možganov. Pomembno je, da lahko možgani uravnavajo svoje okolje. Po eni strani je patogenom ali toksinom preprečen vstop v možgane, po drugi strani pa lahko skoznje neovirano prehajajo potrebne snovi ali hranila.

Epigenetika vklopi prehranski program
Zaradi njihove tesne povezanosti je pomembno, da možgani in njihove žile med seboj intenzivno komunicirajo. Nedavno delo v laboratoriju Asife Akhtar v Freiburgu je pokazalo, da lahko krvne žile zaznavajo presnovno stanje sosednjih živčnih celic.

Raziskovalci so ugotovili, da je epigenetski regulator MOF potreben za opremljanje nevronov s pravilnimi presnovnimi encimi, potrebnimi za predelavo maščobnih kislin. "Nekaj ​​mora živčnim celicam sporočiti, da obstajajo hranila in da morajo vklopiti programe, potrebne za njihovo predelavo," pojasnjuje Bilal Sheikh, glavni avtor študije. "MOF gre v DNK in vklopi genetske programe, ki celicam omogočajo predelavo maščobnih kislin v možganih."

Maščobne kisline najdemo v živilih in se uporabljajo za proizvodnjo energije in izgradnjo kompleksnih lipidov, potrebnih v celičnih membranah. Ko je aktivnost MOF okvarjena, kot je to v primeru nevralnih razvojnih motenj, nevroni ne morejo predelati maščobnih kislin. To vodi do njihovega kopičenja v prostorih med možganskimi celicami. V svojih študijah je skupina Asife Akhtar ugotovila, da to neravnovesje maščobnih kislin zaznajo živčne krvne žile, kar jih spodbudi k odzivu na stres z rahljanjem krvno-možganske pregrade. Če presnovno neravnovesje vztraja, lahko prepustna krvno-možganska pregrada sproži bolezensko stanje.

Kolaps nevronskih krvnih žil
Študija postavlja temelje za boljše razumevanje, kako se živčne celice in krvne žile v možganih pogovarjajo med seboj, in kaže, kako lahko spremembe v presnovnem okolju ene vrste celic v kompleksnem organu neposredno vplivajo na funkcionalnost okoliških celic in s tem na splošno delovanje organa. "Naše delo kaže, da je ustrezen metabolizem v možganih ključnega pomena za njihovo zdravje. Pomanjkljivo nevralno presnovno okolje lahko povzroči vaskularno vnetje, disfunkcijo celic, ki tvorijo krvno-možgansko pregrado, in povečano prepustnost. Kar lahko sledi, je kolaps nevralnih krvnih žil," pojasnjuje Asifa Akhtar. To je še posebej pomembno, ker je razpad nevronskih krvnih žil značilen za nastanek s starostjo povezanih bolezni, kot sta Alzheimerjeva bolezen in vaskularna demenca. Boljša opredelitev molekularnih sprememb, ki povzročajo vaskularno disfunkcijo, bo pomagala razviti boljše zdravljenje teh izčrpavajočih patologij.