«باتری‌های انرژی» در سلول‌های عصبی مغز یافت شدند

نورون‌ها باتری‌هایی را کشف کردند که به عملکرد مغز در دوره‌های استرس کمک می‌کنند

به گزارش مجله خبری نگار، نورون‌ها قادرند به طور مستقل گلیکوژن کربوهیدرات را ذخیره و استفاده کنند، که به آنها کمک می‌کند تا عملکرد مغز را در موقعیت‌های استرس‌زا حفظ کنند. این نتیجه‌ای است که دانشمندان دانشگاه ییل به آن رسیده‌اند. یافته‌های آنها در مجله Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شده است.

پیش از این اعتقاد بر این بود که ذخایر انرژی در مغز منحصراً در سلول‌های گلیال ذخیره می‌شوند که در صورت نیاز، سوخت نورون‌ها را تأمین می‌کنند. با این حال، تحقیقات جدید نشان داده است که نورون‌ها همچنین می‌توانند انرژی را ذخیره کرده و در شرایط غیرمعمول، مانند زمانی که اکسیژن تمام می‌شود، از آن استفاده کنند.

میلیند سینگ، یکی از نویسندگان این مطالعه از دانشکده پزشکی ییل، گفت: «مثل این است که بفهمید ماشین شما هیبریدی است: نه تنها از بیرون سوخت می‌گیرد، بلکه با یک باتری داخلی نیز کار می‌کند.»

این آزمایش‌ها با استفاده از حسگر زیستی فلورسنت HYlight بر روی کرم‌های گرد Caenorhabditis elegans انجام شد. این ابزار امکان نظارت بر فرآیند‌های تجزیه قند را در زمان واقعی فراهم می‌کند. دانشمندان سطح اکسیژن را برای شبیه‌سازی استرس متابولیک کنترل کردند و مشاهده کردند که چگونه نورون‌ها با کمبود انرژی سازگار می‌شوند.

کشف آنزیم PYGL-۱، آنالوگی از گلیکوژن فسفوریلاز انسانی که گلیکوژن را به انرژی تبدیل می‌کند، لحظه‌ای کلیدی بود. بدون آن، نورون‌های کرم توانایی عملکرد خود را در طول محرومیت از اکسیژن از دست می‌دادند. بازگرداندن آنزیم به نورون‌ها، توانایی آنها را برای تولید انرژی بازیابی کرد.

نویسندگان این پدیده را «انعطاف‌پذیری گلیکولیتیک وابسته به گلیکوژن» نامیدند - مکانیسمی که به نورون‌ها اجازه می‌دهد در شرایط بحرانی به سرعت به ذخایر انرژی داخلی روی آورند. این مکانیسم به ویژه زمانی اهمیت دارد که عملکرد میتوکندری - منبع اصلی انرژی در سلول‌ها - مختل شود.

کولون-راموس، سرپرست این مطالعه، خاطرنشان کرد: «این انعطاف‌پذیری ممکن است برای حفظ عملکرد مغز در طول استرس و در بیماری‌های مرتبط با اختلالات متابولیک حیاتی باشد. این مکانیسم همچنین می‌تواند اساس درمان‌های جدید برای سکته مغزی و صرع را تشکیل دهد.»

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری