Istraživači su proučavali unos glukoze i metabolizam glukoze u neuronima. Otkrili su da neuroni sami metaboliziraju glukozu i da je metabolizam glukoze ključan za pravilno funkcioniranje neurona. Potrebne su daljnje studije kako bi se vidjelo odnose li se ovi nalazi i na osobe s Alzheimerovom bolešću, piše u svom članku Medicalnewstoday.com.
Mozgu je za funkcioniranje potrebna velika količina energije. Glukoza je glavno gorivo za neurone. Dok mozak odrasle osobe troši 20-25% glukoze, adolescentima je možda potrebna čak i veća količina. Međutim, kako se glukoza prerađuje u mozgu ostaje nepoznato. Neki su znanstvenici sugerirali da se glukoza može metabolizirati potpomažući glijalne stanice, a zatim izvoziti u neurone.
Novija istraživanja pokazuju da neuroni mogu sami preraditi glukozu. Razumijevanje načina na koji se glukoza metabolizira za energiju u mozgu moglo bi utrti put novim tretmanima za stanja povezana s unosom glukoze, kao što su Alzheimerova bolest (AD) i Parkinsonova bolest (PD). Nedavno su istraživači proveli studije kako bi procijenili kako neuroni metaboliziraju glukozu.
Otkrili su dva proteina koji omogućuju neuronima da metaboliziraju glukozu u kulturama stanica i životinjskim modelima. Dr. Charles Munion, neurokirurg u Novant Healthu u Charlotteu, Sjeverna Karolina, koji nije bio uključen u studiju, rekao je: “Ova otkrića sasvim definitivno rješavaju dugotrajnu kontroverzu, a studija je elegantno dizajnirana. Iako još nije jasno koliki dio energije neurona dolazi od prirodnog metabolizma glukoze, možemo biti sigurni da odgovor nije zanemarivo malen.” Istraživanje je objavljeno u Cell Reports.
Smijeh bez razloga – rani simptom Alzheimerove bolesti?
Glukoza kao gorivo
U svrhu studije, istraživači su koristili inducirane pluripotentne matične stanice (iPSC) za stvaranje ljudskih neurona. Zatim su dodali neurone označenom obliku glukoze. Na taj su način otkrili da neuroni mogu razgraditi glukozu u manje metabolite. Zatim su, koristeći CRISPR za uređivanje gena, istraživači uklonili dva proteina ključna za uvoz i metaboliziranje glukoze iz neurona. Uklanjanje bilo kojeg od ovih proteina smanjuje razgradnju glukoze u ljudskim neuronima. To znači da ljudski neuroni metaboliziraju glukozu.
Spolne razlike
Istraživači su tada htjeli testirati odnose li se rezultati na životinjske modele. U tu su svrhu stvorili neurone kod miševa kojima nedostaju ista dva kritična proteina za uvoz glukoze i metabolizam. Miševi kojima je nedostajao jedan od proteina pokazali su normalno pamćenje i učenje u dobi od tri mjeseca, ali sa sedam mjeseci imali su ozbiljne nedostatke u učenju i pamćenju.
Što se tiče drugih testiranih proteina, i ženke i mužjaci miševa imali su standardnu memoriju u dobi od tri i sedam mjeseci. Ali samo su ženke laboratorijskih miševa razvile gubitak pamćenja u dobi od 12 mjeseci. Istraživači su napomenuli da su potrebna daljnja istraživanja kako bi se shvatilo što bi moglo objasniti spolne razlike.
Konačno, istražili su kako se neuroni prilagođavaju kada glukoza nije dostupna kao izvor energije. Otkrili su da neuroni koriste druge izvore energije, kao što je srodna molekula šećera, galaktoza, koja je manje učinkovita od glukoze kao izvor energije za neurone. Istraživači su zaključili da neuroni sami metaboliziraju glukozu i trebaju metabolizam glukoze za svoje normalno funkcioniranje.
Ograničenja
Upitan o ograničenjima studije, dr. James Riney, neurolog iz Ochsner Healtha koji također nije bio uključen u studiju, rekao je da budući da je studija provedena na miševima iu laboratorijskim uvjetima, ostaje nejasno odnose li se rezultati na ljude i stvarnim uvjetima. Dodao je da metoda korištena za mjerenje metabolizma glukoze možda ne odražava potpunu sliku o tome kako neuroni metaboliziraju glukozu u mozgu.
“Nadalje, studija je promatrala samo jedan aspekt funkcije mozga – kako neuroni metaboliziraju glukozu – i nije ispitala druge čimbenike koji mogu pridonijeti funkciji mozga, kao što je uloga drugih hranjivih tvari ili neuronskih signalnih putova”, objašnjava.
Implikacije za liječenje Alzheimerove i Parkinsonove bolesti
Dr. Fahmid Haider, profesor biomedicinskog inženjerstva na Medicinskom fakultetu Yale koji nije bio uključen u studiju, primijetio je da ona pridodaje dobro utvrđenoj liniji eksperimentalnih dokaza koji sugeriraju da neuroni metaboliziraju glukozu na zahtjev. Upitan o implikacijama studije, dr. Rini je dodao:
“Izravan put metabolizma glukoze mogao bi biti nova meta za terapijske intervencije kod bolesti mozga.” Na primjer, ako istraživači mogu pronaći načine za poboljšanje unosa ili korištenja glukoze od strane neurona, moglo bi biti moguće poboljšati rad mozga kod ljudi s neurološkim bolestima kao što su AD i PB. Već su provedena brojna ispitivanja koja to upućuju.”
Boris ALEKSANDROV