Ученые выяснили, почему клетки мозга «любят» сахар

Американские ученые из Медицинского колледжа имени Уэйла Корнелла обнаружили, что клетки головного мозга используют те же процессы для выработки энергии, что и мышцы во время физической активности. 

Известно, что лишение нервных клеток глюкозы чревато нарушением работы головного мозга. Избыток инсулина приводит к резкому падению уровня глюкозы в крови, что может стать причиной диабетической комы. При ишемическом инсульте блокируется приток крови к головному мозгу, что также является причиной дефицита глюкозы и кислорода и, как следствие, нарушения мозговой деятельности. Однако до настоящего моменты было непонятно, почему мозг так остро нуждается в глюкозе. 

Ученые напоминают, что в мышечных клетках есть специальные белки GLUT4, которые занимаются переноской молекул глюкозы через клеточную мембрану внутрь клетки. Делают они это под управлением инсулина. Когда клетке нужно больше глюкозы — например, при повышенной физической активности — к поверхности клеточной мембраны поднимается больше молекул GLUT4, соответственно, больше глюкозы попадает внутрь.

Как происходит передача нервного импульса? В месте контакта двух нейронов имеются специальные образования — синапсы. В области синапса у одного из нейронов образуются пузырьки-везикулы, содержащие вещество-нейромедиатор. Каждый такой пузырек встраивается в мембрану и выбрасывает в щель между нейронами молекулу-нейромедиатор, которая перехватывается противоположной стороной – своего рода, передача «эстафетной палочки». «Лишняя» мембрана от встроившейся везикулы возвращается обратно в клетку путем процесса, называемого эндоцитоз.

В ходе исследования оказалось, что синапсы нейронов головного мозга точно так же, как и мышечные волокна, получают дополнительную глюкозу — мобилизуя дополнительные белки-переносчики. Когда через синапсы идет передача нервного импульса, активируется фермент АМФ-активируемая киназа, который, в свою очередь, запускает процессы перемещения GLUT4 к клеточной поверхности за новыми порциями глюкозы. Уязвимое место всего этого процесса – эндоцитоз. Если нет глюкозы – он не происходит, и новые везикулы с нейромедиаторами не могут образовываться. «Голодные» нейроны просто не в состоянии передавать нервные импульсы. 

Полученные данные объясняют, каким образом низкоуглеводный рацион позволяет предотвращать приступы у детей с лекарственно-устойчивой формой эпилепсии. Низкий уровень глюкозы препятствует каскадному распространение импульсов и тем самым защищает человека от судорог.

Раны, ссадины и болезни кожи у юных спортсменов: когда ребёнку можно вернуться к занятиям спортом?

С какими симптомами детей не пустят на тренировку: острые и хронические состояния кожи у спортсменов.

Читайте также

Менопауза повышает риск болезни Альцгеймера
Cнижение уровня эстрогена в период менопаузы делает женщин особенно уязвимыми перед болезнью Альцгеймера.
Аспирин против болезни Альцгеймера
Действующее вещество аспирина связывает ключевой фермент, отвечающий за развитие нейродегенеративных заболеваний.
За разные типы жажды отвечают разные клетки мозга
Ученые обнаружили, что за разные типы жажды отвечают разные клетки головного мозга.
Лекарство от инсульта сделают из яда паука
Австралийские молекулярные биологи из Университета штата Квинсленд предложили использовать для защиты тканей головного мозга при ишемическом инсульте белок, выделенный из яда воронкового водяного паука, обитающего в Австралии.
Дети диабетиков чаще гиперактивны
Дети людей с диабетом 1 типа чаще страдают от синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ).
Тренировка в пятницу сжигает калории на выходных
Интенсивная тренировка в пятницу позволяет не переживать по поводу объемов съеденного на выходных.
Опубликовано 24.01.2017 18:48, обновлено 15.09.2017 08:13
Рейтинг статьи:
4,5

Ссылка на первоисточник:

Читайте далее

Что делать при порезах и ссадинах: советы

Незначительные порезы и царапины обычно не требуют поездки в отделение неотложной помощи. Тем не менее, надлежащий уход необходим, чтобы избежать инфекции или других осложнений.

Раны, ссадины и болезни кожи у юных спортсменов: когда ребёнку можно вернуться к занятиям спортом?

С какими симптомами детей не пустят на тренировку: острые и хронические состояния кожи у спортсменов.

Почему вам не хватает энергии? Витамины группы B — ключ к бодрости и ясному уму!

Хроническая усталость и постоянный туман в голове? Возможно, вашему организму не хватает витаминов группы B

Колики у малышей: полезные советы родителям

С коликами, так или иначе, сталкивается подавляющее большинство родителей совершенно здоровых малышей в раннем возрасте.

Малыш, родители и колики: как пережить 100 дней плача?

Часто первой проблемой, пугающей молодых родителей, становятся колики у малыша. Как помочь детям при боли в животике, читайте на MedAboutMe.