Požrešni možgani

Aktualno-politična novica

Možgani so najbolj energetsko potraten organ v človeškem telesu. Glede na svojo maso porabijo osem- do desetkrat več energije kot povprečno človeško tkivo. So tudi izjemno občutljivi na znižanje ravni glukoze v krvi, saj se lahko že ob dvakratnem znižanju nepopravljivo poškodujejo. Raziskovalna skupina z Univerze Cornell je v reviji Science Advances objavila raziskavo, v kateri je odkrila proces, odgovoren za velik delež energetske porabe v možganih.

Možgani porabijo največ energije, kadar so bolj dejavni, vendar je njihov metabolizem visok tudi v nedejavnem stanju. To je znanstvenike in znanstvenice spodbudilo k raziskovanju mehanizmov bazalne porabe energije v možganih. Opazovali so porabo molekul ATP, saj so te osnovna energijska enota v živi celici.

Raziskovalci in raziskovalke so v nevronskih celicah izražali fluorescenčni protein, ki fluorescira le ob prisotnosti molekule ATP. Celicam so nato namesto glukoze dodajali 2-deoksiglukozo, ki je celice ne morejo uporabiti za gradnjo molekul ATP. Koncentracija ATP zato sčasoma upade, kar se kaže v zmanjšani fluorescenci. Ker je skupina želela meriti porabo energije nevronov v njihovem nedejavnem stanju, je eksperimente izvajala ob prisotnosti tetrodotoksina. Ta zavira proženje akcijskih potencialov in s tem dejavnost nevronov. 

Raziskovalna skupina je posamično zavrla delovanje nekaterih proteinov v nevronih, ki bi po njihovih predvidevanjih lahko vplivali na veliko energetsko zahtevnost možganov. Nato so opazovali, kaj se ob tem dogaja s porabo ATP v presinaptičnih končičih nevronov. Ugotovili so, da so za visoko energetsko porabo možganov odgovorni predvsem proteini v membranah sinaptičnih mešičkov. To so majhne strukture v končičih nevronov, ki so omejene z lipidnim dvoslojem, znotraj njih pa so molekule nevrotransmiterja.

Za polnjenje mešičkov z nevrotransmiterjem in za njihovo pravilno delovanje je pomembna visoka koncentracija protonov v mešičku. To ustvarijo posebne proteinske črpalke, imenovane V-ATPaze, ki ob porabi ATP prenesejo protone v mešiček. Ob polnjenju z nevrotransmiterjem se proton v notranjosti mešička izmenja z molekulo nevrotransmiterja v zunanjosti. Zdi se torej smiselno, da se ob polnjenju mešička porablja ATP, saj se morajo izmenjani protoni vrniti v notranjost. Vendar so raziskovalci in raziskovalke pokazali, da V-ATPaze delujejo tudi, ko so mešički že popolnoma napolnjeni. Skozi nekatere proteinske kanalčke v membrani mešičkov namreč ves čas odtekajo protoni, zato V-ATPaze v membranah mešičkov ostanejo dejavne tudi ob nedejavnosti nevronov. Tako ohranjajo koncentracijo protonov v mešičku, ob tem pa porabijo znaten delež razpoložljive energije.

Znanstvena skupina je z odkritjem opisanega mehanizma pojasnila metabolično zahtevnost možganov in njihovo občutljivost na zmanjšanje dotoka glukoze. 

 

Možgani so energijo odžirali vajencu Luki. 

facebook twitter rss

Prazen radio ne stoji pokonci! Podpri RŠ in omogoči produkcijo alternativnih, kritičnih in neodvisnih vsebin.

Prikaži Komentarje

Komentiraj

Plain text

  • No HTML tags allowed.
  • [[nid:123]] - Insert a node content
  • Samodejen prelom odstavkov in vrstic.
  • Spletni in e-mail naslovi bodo samodejno pretvorjeni v povezavo.

Z objavo komentarja potrjujete, da se strinjate s pravili komentiranja.

randomness