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.

10 продуктов, которые борются с гриппом и прочими ОРВИ

Наступил сезон простуд, а значит самое время пересмотреть привычную диету и включить в профилактическое меню самые полезные продукты.

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

10 продуктов, которые борются с гриппом и прочими ОРВИ

Наступил сезон простуд, а значит самое время пересмотреть привычную диету и включить в профилактическое меню самые полезные продукты.

Воспаление головки полового члена – баланопостит

Баланопостит – это распространенная патология. Какие последствия она может повлечь за собой?

Камни в почках: причины, лечение, диета

Камни в почках образуются при нарушениях обмена веществ. Какие бывают камни, чем опасен самостоятельный выход камня и как лечат мочекаменную болезнь?

Долголетие: как продлить жизнь?

Все секреты долгой и активной жизни - в расследовании MedAboutMe

Привычки долголетия: как увеличить продолжительность жизни?

Умеренность в еде и здоровый образ жизни – главные привычки долгожителей. Каким продуктам они отдают предпочтение?

Умная стирка: проверьте, правильно ли вы стираете и как сделать стирку легче, а вещи — чище

От новичка до профи: как стирать, чтобы не портить вещи и настроение?

Лекарства для химиотерапии: механизм лечения болезни

При выявлении онкологического заболевания в комплексе лечения нередко используют химиотерапию, что это?

Химиотерапия: что это такое?

Химиотерапия применяется для борьбы со злокачественными опухолями, расположенными в разных частях тела. Что же при этом происходит?

Невирусный гепатит: как защитить печень

Мы привыкли относить гепатит к вирусным заболеваниям. Однако воспаление печени может быть вызвано вовсе не инфекцией