Эпигенетика включает программу питания
Учитывая их тесную связь, важно, чтобы мозг и его сосуды активно взаимодействовали друг с другом.
Недавняя работа в лаборатории Асифы Ахтар во Фрайбурге показала, что кровеносные сосуды могут определять метаболическое состояние соседних нервных клеток.
Исследователи обнаружили, что эпигенетический регулятор MOF необходим для оснащения нейронов правильными метаболическими ферментами, необходимыми для обработки жирных кислот. «Что-то должно сказать нейронным клеткам, что вокруг есть питательные вещества, и они должны включить программы, необходимые для их обработки», – объясняет Билал Шейх, ведущий автор исследования. "MOF переходит в ДНК и включает генетические программы, которые позволяют клеткам перерабатывать жирные кислоты в головном мозге."
Жирные кислоты содержатся в пище и используются для выработки энергии и сборки сложных липидов, необходимых в клеточных мембранах. Когда активность MOF нарушена, как это происходит при нарушениях нервного развития, нейроны не могут обрабатывать жирные кислоты.
Это приводит к их накоплению в интерстициальных пространствах между клетками мозга. В своих исследованиях команда Асифы Ахтар обнаружила, что этот дисбаланс жирных кислот ощущается нервными кровеносными сосудами, что стимулирует их к возникновению стрессовой реакции за счет ослабления гематоэнцефалического барьера.
Если метаболический дисбаланс сохраняется, неплотный гематоэнцефалический барьер может вызвать болезненное состояние.
Разрушение нервных кровеносных сосудов
Исследование закладывает основу для лучшего понимания того, как нервные клетки и кровеносные сосуды взаимодействуют друг с другом в головном мозге, и показывает, как изменения в метаболической среде одного типа клеток в сложном органе могут напрямую влиять на функциональность окружающих клеток и тем самым влиять на общая функция органа. «Наша работа показывает, что правильный метаболизм в мозге имеет решающее значение для его здоровья.
Дефектная нейронная метаболическая среда может вызывать воспаление сосудов, дисфункцию клеток, формирующих гематоэнцефалический барьер, и повышенную проницаемость. За этим может последовать разрушение нервных кровеносных сосудов », – объясняет Асифа Ахтар. Это особенно важно, поскольку разрушение нервных кровеносных сосудов является характерным признаком начала возрастных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и сосудистая деменция.
Лучшая характеристика молекулярных изменений, вызывающих сосудистую дисфункцию, поможет разработать более эффективные методы лечения этих изнурительных патологий.