Глутаматът, основна храна за мозъка

0
216

Глутаматът е аминокиселина с много различни функции: в панкреаса модулира активността на панкреасните ß-клетки, отговорни за производството на инсулин, докато в мозъка той е основният възбуждащ невротрансмитер. През последните години се предполага, че играе допълнителна роля във функционирането на мозъка. С откриването как мозъкът използва глутамат за производство на енергия, изследователи от Университета на Женева (UNIGE) потвърждават тази хипотеза и подчертават неочаквани връзки с останалата част на тялото.

За разлика от други органи, мозъкът не може да извлече своята енергия от липидите – енергиен ресурс, който е широко разпространен в организма. Кръво-мозъчната бариера, която я предпазва от патогени и токсини, циркулиращи в кръвта, наистина ограничава преминаването на тези липиди. Освен това, докато повечето органи в човешкото тяло имат способността да съхраняват глюкозата чрез увеличаване на масата, мозъкът, затворник на черепните кости, не може да разчита на тези вариации в обема. Не може да съхранява храната си, зависи от захарта, доставена в реално време от останалата част от тялото. Това разпределение на енергията се контролира от черния дроб.

Професорът в Медицинския факултет на UNIGE Пиер Маехлер и екипът му решават да проверят дали глутаматът наистина е източник на енергия за мозъка. За целта изследователите анализират ролята на ензима глутамат дехидрогеназа в мозъка. В мутантна форма този ензим, кодиран от Gludl гена, е отговорен за синдром на вроден хиперинсулинизъм, тежко заболяване, което засяга едновременно ендокринния панкреас, черния дроб и мозъка. Лицата, засегнати от този синдром, страдат от интелектуално увреждане и имат висок риск от епилепсия. „Ние сме потискали гена Glud1 в мозъка на мишките. При отсъствието на глутамат дехидрогеназа ние наблюдавахме, че мозъкът вече не е в състояние да преобразува глутамат в енергия, въпреки че аминокиселината присъства в мозъка“, обяснява Мелис Карака , първият автор на това изследване.

Приоритет на мозъка

Липсата на енергията, доставяна от глутамат, мозъкът изпраща сигнали до черния дроб, за да поиска компенсаторна част от глюкозата, за сметка на останалата част от тялото. Ето защо трансгенните мишки също показват дефицит на растеж и мускулна атрофия. „Това ясно показва как мозъкът работи точно по време и че всеки процент от енергийните ресурси е от съществено значение за правилното му функциониране“, подчертава професор Пиер Макхлер. „Ако част от тази енергия изчезне, мозъкът се проявява първо, а останалата част от тялото страда. След това черният дроб трябва да произвежда повече глюкоза чрез извличане на мускулен протеин, което води до загуба на мускулна маса, знаейки, че мозъкът използва глутамат енергийният ресурс ни позволява да обмислим други начини за преодоляване на потенциалния недостиг.“

Учените също така подозират, че съществува връзка между гена и някои невроразвиващи заболявания, особено епилепсия и шизофрения. Понастоящем те продължават изследванията си, като въвеждат в мишки същата мутация на Glud1, открита при пациенти с епилепсия. В същото време друга група работи с шизофренични пациенти, за да оцени начина, по който мозъкът им използва глутамат.

SHARE

NO COMMENTS

LEAVE A REPLY