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.

Гид по витаминам и минералам для беременных: как выбрать самый лучший комплекс для вас и малыша?

Как не ошибиться с витаминами во время беременности: подробное руководство по выбору лучшего комплекса для здоровья мамы и развития малыша?

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

Средиземноморская диета: полное меню на неделю для здоровья сердца и стройности

Средиземноморская диета уверенно удерживает первенство в ТОП самых полезных. Как составить рацион? Основные принципы и полное меню на неделю.

Как очистить грязные руки и ногти без вреда: домашние и профессиональные способы

Полное руководство по очистке сильно загрязненных рук и ногтевых пластин без вреда для кутикулы: что можно использовать дома и на работе

Гид по витаминам и минералам для беременных: как выбрать самый лучший комплекс для вас и малыша?

Как не ошибиться с витаминами во время беременности: подробное руководство по выбору лучшего комплекса для здоровья мамы и развития малыша?

Оттеночные шампуни для маскировки седины: как выбрать и на что обратить внимание

Оттеночные шампуни маскируют седину на тёмных волосах и убирают желтизну на светлых, делают цвет волос ярким и чистым. Как их выбрать: обзор средств для тонирования седых волос.

Элегантность или свежий цвет: как работают оттеночные шампуни для седых волос и что выбрать? 

Секреты выбора оттеночного шампуня для седых волос: как работают фиолетовые, синие и серебряные пигменты для нейтрализации теплых тонов и создания холодного, элегантного оттенка

Дышите — не дышите: что мы вдыхаем в помещениях и почему это важно

Что мы вдыхаем в помещениях: скрытые источники загрязнения воздуха от мебели и бытовой химии до углекислого газа в плохо вентилируемых комнатах 

Весна и суставы: почему болят руки и ноги и как убрать боль, отёк и скованность?

Сезонная расплата за тепло: что делать, если весной резко возникли боль, отёчность тканей и скованность в суставах рук и ног — полный план действий от врача

Весенние опасности на даче и как их избежать: защищаем мышцы и суставы от боли и травм

Весенние работы на участке: эффективные способы защитить суставы и мышцы от перегрузок и опасных повреждений

Почему бельё истирается, а одежда после стирки кажется грязной: частые причины и способы их устранения

Одежда не отстирывается или быстро изнашивается? Не спешите винить стиральную машинку: вот что вы можете делать неправильно.

Ваш личный помощник по здоровью в кармане: почему интеллектуальный советник MedAboutMe знает о вашем здоровье больше, чем вы думаете

Забудьте о долгих поисках в интернете: теперь ваш личный помощник по здоровью всегда в кармане благодаря ИИ-помощнику от MedAboutMe

Почему пептиды для похудения работают: научный разбор

Как работают пептидные биорегуляторы: научное объяснение их роли в снижении веса

Почему устает спина, даже если вы сидите правильно: 5 скрытых причин

Почему устает спина, если вы сидите правильно? Расследуем 5 малоизвестных, но важных причин дискомфорта

Красота и окислительный стресс: как свободные радикалы убивают нашу привлекательность

Откуда берутся морщины и тусклый цвет лица: правда об окислительном стрессе в клетках

Код молодости: как выглядят реальные программы биохакинга

Какие высокотехнологичные программы биохакинга действительно помогают замедлить старение организма

«В любой непонятной ситуации — в челюстно-лицевую хирургию…»

Какие индивидуальные особенности пациента важно учитывать перед челюстно-лицевой операцией: рассказывает врач

Долголетие: как продлить жизнь?

Все секреты долгой и активной жизни - в расследовании MedAboutMe

Дачный азарт: чем опасен весенний выезд на дачу?

Весеннее тепло так и манит нас отправиться на дачу. Чтобы такая поездка способствовала отдыху и хорошему настроению, необходимо помнить несколько простых правил.