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.

Читайте далее

Гигиена полости рта: как выбрать ирригатор

Кому и зачем нужен ирригатор, и как выбрать это устройство?

Каким должно быть меню при лечебной диете №5 и столе 5П?

Правильное питание при многих заболеваниях — залог успешного выздоровления и хорошего самочувствия.

Летняя обувь: профилактика травм и проблем осанки

Ношение летней обуви на каблуках может привести к проблемам с позвоночником и скелетом в целом. Что нужно для профилактики проблем?

7 летних проблем с ногами, которые мешают носить красивую модную обувь

Как ухаживать за ногами летом, чтобы можно было носить модную обувь? Рекомендации экспертов.

Баланопостит у ребенка: симптомы и лечение

Что такое баланопостит, как он протекает у детей?

Нужна ли ортопедическая обувь для профилактики боли в стопе?

Ношение ортопедической обуви сегодня распространено не только среди детей, но среди взрослых, и зачастую необоснованно.

Вкривь и вкось: болезнь Пейрони

Искривление полового члена: ответы на вопросы, которые вы стеснялись задать, от MedAboutMe.

Ремиссия при мочекаменной болезни: как продлить?

Страдаете от мочекаменной болезни? Узнайте, как добиться ремиссии болезни и продлить ее на долгий срок.

Герпес: что нужно знать о многообразии вирусов и как бороться с рецидивами

Как правильно бороться с рецидивами и обострениями вируса герпеса: подробно рассказываем о многообразии и коварстве этого вируса
Опубликовано 24.01.2017 18:48, обновлено 15.09.2017 08:13
Рейтинг статьи:
4,5

Ссылка на первоисточник:

Читайте также

Менопауза повышает риск болезни Альцгеймера
Cнижение уровня эстрогена в период менопаузы делает женщин особенно уязвимыми перед болезнью Альцгеймера.
За разные типы жажды отвечают разные клетки мозга
Ученые обнаружили, что за разные типы жажды отвечают разные клетки головного мозга.
Аспирин против болезни Альцгеймера
Действующее вещество аспирина связывает ключевой фермент, отвечающий за развитие нейродегенеративных заболеваний.
Диабет у матери грозит аутизмом у ребенка
Любые виды диабета у женщины повышают вероятность того, что у ее ребенка будет аутизм.
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.
Стимуляция мозга поможет избежать последствий инсульта
Ученые считают, что если провести стимулирование области мозга, которая отвечает за контроль движений, то можно улучшить процесс восстановления после инсульта.