به گزارش مجله خبری نگار، نورونها قادرند گلیکوژن کربوهیدرات را به طور مستقل ذخیره و استفاده کنند - این به آنها کمک میکند تا عملکرد مغز را در موقعیتهای استرسزا حفظ کنند. این نتیجهای است که دانشمندان دانشگاه ییل به آن رسیدهاند. نتایج کار 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، یک مطالعه جدید نشان داده است که نورونها همچنین میتوانند انرژی را ذخیره کرده و در شرایط غیرمعمول، مانند زمانی که کمبود اکسیژن وجود دارد، 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 بنزین 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.
لحظه کلیدی، کشف آنزیم PYGL-۱، آنالوگی از گلیکوژن فسفوریلاز انسانی بود که گلیکوژن را به انرژی تبدیل میکند. بدون آن، نورونهای کرم توانایی عملکرد خود را در هنگام کمبود 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 در موارد اختلال در میتوکندری - منبع اصلی انرژی در سلولها - اهمیت دارد.
کولون-راموس، سرپرست این مطالعه، گفت: «این انعطافپذیری میتواند برای حفظ عملکرد مغز در طول استرس و بیماریهای متابولیک حیاتی باشد. همچنین میتواند درمانهای جدیدی برای سکته مغزی و صرع ارائه دهد.»