Немецкие ученые из Max-Planck-Institut für interdisziplinäre Forschung совершили важное открытие в изучении работы клеток центральной нервной системы (ЦНС). В своем исследовании, опубликованном на портале Nature, они выявили новый механизм поддержания энергии в клетках мозга, который может предотвратить нейродегенерацию при дефиците глюкозы.
Мозг млекопитающих потребляет огромное количество энергии в форме аденозинтрифосфата (АТФ) — молекулы, необходимой для поддержания множества биологических процессов. Однако клетки мозга, такие как нейроны, не имеют очевидных местных запасов энергии, как, например, жировые клетки в других органах. Это ставило под вопрос, откуда ЦНС берет энергию при нехватке глюкозы, необходимой для выработки АТФ.
Исследования показали, что астроциты могут временно поддерживать нейроны, используя запасенный гликоген, но в долгосрочной перспективе недостаток глюкозы приводит к разрушению нервных клеток и нейродегенерации. Однако новый механизм, обнаруженный учеными, демонстрирует, что клетки мозга могут использовать липиды, содержащиеся в миелиновом слое, для выработки энергии. Миелин образует защитную оболочку вокруг нервных волокон и производится олигодендроцитами — специализированными клетками мозга.
Опыт на генетически измененных мышах показал, что олигодендроциты способны эффективно расщеплять жирные кислоты из миелина и превращать их в АТФ, что поддерживает работу клеток даже при дефиците глюкозы. Кроме того, эти липиды обеспечивают электрическую активность миелинизированных аксонов — нервных волокон, которые передают сигналы в зрительном нерве.
Эти результаты указывают на наличие в миелинизированном мозге млекопитающих потенциального запаса энергии, который может использоваться в условиях нехватки питательных веществ. Открытие имеет важное значение для дальнейшего изучения заболеваний, связанных с потерей белого вещества мозга, таких как нервная анорексия, и может привести к новым методам лечения нейродегенеративных расстройств.
