Yenilikler

Beyindeki ateşlenen sinir lifleri talep üzerine enerji ile beslenir

Beyin fonksiyonu, milyarlarca beyin hücresini birbirine bağlayan sinir hücrelerinin uzun uzantıları olan aksonlar boyunca elektrik sinyallerinin hızlı hareketine bağlıdır. Sinir lifleri, oligodendrositler adı verilen özel hücreler tarafından üretilen miyelin adı verilen yağlı bir tabaka ile yalıtılmıştır. Bu hücreler sinir liflerini sararak yalıtarak beyin fonksiyonu için gerekli olan sinyallerin hızlı ve etkili bir şekilde iletilmesini sağlar.

Oligodendrositler elektrik sinyallerini algılar ve yanıt verir

Şimdi, Zürih Üniversitesi (UZH) Farmakoloji ve Toksikoloji Enstitüsü’nden Aiman ​​Saab liderliğindeki bir sinir bilimci ekibi, fare beynindeki bu miyelin oluşturan hücrelerin yeni bir merkezi işlevini keşfetti. Saab, “Oligodendrositlerin yalnızca aktif sinir liflerinden gelen sinyalleri algılamakla kalmayıp, aynı zamanda birincil enerji kaynağı olan glikoz tüketimini hemen hızlandırarak bunlara yanıt verdiğini de bulduk” diyor. Bu şekilde oligodendrositler, dinamik enerji ihtiyaçlarını desteklemek için hızla ateşlenen aksonlara enerji açısından zengin moleküller iletir.

Potasyum oligodendrositleri aktive eden anahtar sinyaldir

Elektriksel olarak aktif aksonların çevrelerindeki oligodendrositlerle nasıl iletişim kurduğunu anlamak için araştırmacılar, miyelinli aksonların elektriksel aktivitesini uyarmak ve izlemek için ideal bir yol olan fare optik siniri üzerinde çalıştı. Aksonal ateşlemeyi tetiklemek ve oligodendrositlerin bu aktiviteye nasıl tepki verdiğini gözlemlemek için küçük biyosensörler kullandılar: moleküler değişikliklerin mikroskobik dedektörleri olarak görev yapan tasarlanmış proteinler. Çalışmanın ilk yazarı Zoe Looser, “Çeşitli kimyasallar ve inhibitörler kullanarak, ateşleme sırasında aksonlar tarafından salınan potasyumun oligodendrositleri harekete geçiren anahtar sinyal olduğunu gösterebildik” diyor.

Eksik potasyum kanalları sinir lifi hasarına yol açar

Araştırmacılar ayrıca “Kir4.1” adı verilen spesifik bir potasyum kanalının sinir lifleri ve oligodendrositler arasındaki iletişimde önemli bir oyuncu olduğunu belirlediler. Ekip, rollerini incelemek için oligodendrositlerinde bu kanalların bulunmadığı genetiği değiştirilmiş fareler kullandı. Bu farelerde, bu potasyum kanalları olmayan oligodendrositlerle çevrelenmiş aksonlar, glikoz metabolizmasının önemli bir yan ürünü olan laktat seviyelerinde azalma ve aktivasyon üzerine laktat dalgalanmasında azalmış yanıt gösterdi. Looser, “Bu değişiklikler sinir liflerindeki glikoz metabolizmasının azalmasıyla ilişkilendirildi ve sonuçta fareler yaşlandıkça ciddi akson hasarına yol açtı” diye ekliyor.

Yaş ve hastalıklar sinir lifi sağlığını nasıl etkiler?

Bulgular, oligodendrositlerin sağlıklı beyin bağlantılarını sürdürmek için hayati önem taşıyan aksonlardaki metabolik süreçleri düzenlemedeki temel rolünün altını çiziyor. Glikoz sadece sinir liflerini beslemekle kalmaz, aynı zamanda oksidatif strese karşı koruyucu mekanizmaları da destekler. Aiman ​​Saab, “Oligodendrosit işlev bozukluğu nedeniyle aksonal glikoz metabolizmasındaki bozulmalar, yaşlanmada ve multipl skleroz ve Alzheimer hastalığı gibi çeşitli nörodejeneratif hastalıklarda endişe yaratan sinir hasarına yol açabilir” diyor. Bir sonraki adım, glikozun oligodendrositler tarafından düzenlenmesinin sinir liflerinin spesifik fonksiyonlarını nasıl etkilediğini anlamak, özellikle yaşlanma ve nörolojik bozukluklar sırasındaki sağlıklarına odaklanmaktır.

Kaynak ve İleri Okuma: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/01/240131144451.htm

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu