Как отпадъчен продукт предпазва невроните от травматично увреждане

0
421

Изследователи, ръководени от EPFL, са открили как лактатът, отпадъчен продукт от метаболизма на глюкозата, може да предпази невроните от увреждане след остра травма като удар или увреждане на гръбначния мозък.

Ударът или увреждането на гръбначния мозък може да доведе до прекомерно стимулиране на нервните клетки, което в крайна сметка уврежда и дори ги убива. Този процес е известен като възбудотоксичност и е една от причините, поради които времето след такава травма е критично, докато то също е свързано с прогресивни невродегенеративни заболявания, напр. Болест на Алцхаймер. Екип от учени, ръководен от EPFL, откри, че лактатът, който се произвежда в мозъка и дори мускулите след интензивно физическо натоварване, може да се използва за защита на невроните срещу екзитотоксичност. Изследването е публикувано в научното списание „Nature“.

След остра травма, като инсулт или увреждане на гръбначния мозък, определен тип рецептори отиват в претоварване и претоварват целевия неврон с бараж от електрически сигнали. Това води до натрупване на калциеви йони вътре в неврона, което води до токсични биохимични пътища, които в крайна сметка увреждат или убиват.

Рецепторите, които причиняват това, се наричат NMDA рецептори и взаимодействат с невротрансмитера глутамат. NMDA рецепторите са основна цел в изследванията и медицината, тъй като те са замесени в редица разстройства, включително епилепсия, шизофрения, болест на Паркинсон и дори болестта на Алцхаймер.

Екип от изследователи, ръководен от Пиер Магистрети от EPFL и Университета за наука и технологии на крал Абдула, изследва ефекта на глутамат върху култивираните неврони от мозъка на мишките. Учените използват нова, неинвазивна техника за изображения, наречена Цифрова холографска микроскопия, която може да визуализира структурата и динамиката на клетките с резолюция нанометър.

Предишни проучвания предполагат, че лактатът може да предпази невроните от екзитотоксичност. Лактатът се произвежда в мозъка и мускулите след интензивно физическо натоварване като отпадъчен продукт от метаболизма на глюкозата. Въпреки това, как лактатът предпазва невроните, се е укрил досега.

Изследователите изследват ефектите на глутамат върху миши неврони със и без лактат. Резултатите показват, че глутаматът е убил 65% от невроните, но при лактат този брой спада до 32%.

След това учените целят да определят как лактатът защитава невроните. Чрез използването на различни рецепторни блокери върху мишовите неврони, те определят, че лактатът предизвиква продуцирането на АТР – енергийната молекула на клетката. На свой ред, произведеният АТР свързва и активира друг тип рецептор в неврона, който превръща комплексната каскада от отбранителни механизми. В резултат на това, невронът може да издържи на атаката на сигналите от NMDA рецептора.

Пробивът може да подобри разбирането ни за неврозащита, което може да доведе до подобряване на фармакологичните начини за облекчаване на непоправимите щети, причинени от инсулт, увреждане на гръбначния мозък и друга травма.

SHARE

NO COMMENTS

LEAVE A REPLY