Oamenii de ştiinţă au descoperit că neuronii au un sistem de rezervă care le permite să rămână funcţionali chiar şi atunci când aprovizionarea lor cu energie este întreruptă.
O echipă de cercetare de la Viena MedUni a stabilit în studiile preclinice că fiecare neuron are trei sisteme de reglare. Dacă unul dintre aceste sisteme eşuează, altul preia controlul şi se asigură că este furnizată suficientă energie pentru a satisface cerinţele predominante.
Astfel, cercetătorii au identificat sistemul de transfer cu glicerol-3-fosfat (G3PS) ca find o rezervă esenţială de energie. Până acum, existenţa acestui mecanism de transport biochimic în neuroni a fost pusă la îndoială, deoarece acolo predomină un alt sistem, naveta malat-aspartat, MAS. Cu toate acestea, cercetătorii au arătat în studiului recent, că G3PS are, de asemenea, o importanţă vitală pentru neuroni.
Rezultatele studiului au apărut acum în Journal of Neuroscience.
După cum au observat cercetătorii, implementarea sistemului neuronal de rezervă pentru urgenţe urmează o ierarhie: în timp ce primele două mecanisme de reglare îşi împart sarcinile de rezervă, al treilea intră în joc doar dacă celelalte două nu funcţionează adecvat.
„Este foarte probabil că acest lucru se întâmplă pentru că implementarea sistemului numărul trei merge mână în mână cu un efect secundar negativ”, explică Helmut Kubista de la divizia de neurofiziologie şi neurofarmacologie de la centrul de fiziologie şi farmacologie de la Viena MedUni.
„Conduce la formarea de radicali de oxigen, care pot provoca leziuni celulelor nervoase dacă sunt prezeţi în cantităţi mari. Probabil de aceea acest sistem intervine doar atunci când cererea de energie nu poate fi satisfăcută prin celelalte două sisteme”, spune cercetătorul.
Neuronii sunt responsabili de procesarea şi transmiterea informaţiilor în organism. Energia de care au nevoie pentru a efectua aceste procese complexe este furnizată în mare măsură de mitocondrii. Cu toate acestea, aceste „uzine electrice de energie” trebuie să îşi adapteze producţia de combustibil la nevoile energetice ale celulelor. Interacţiunea dintre cele trei sisteme de reglare, identificată în recentul studiu, serveşte la prevenirea unei alimentări insuficiente sau excesive, sau în cazul unei lipse complete de energie.
Rolul G3PS în mecanismul acut de apărare împotriva urgenţelor neuronale descoperit în acest studiu poate contribui la cercetarea diferitelor disfuncţii ale creierului, cum ar fi cele cauzate de defectele congenitale ale mecanismului de reglare MAS, care ar putea oferi noi perspective şi abordări terapeutice pentru o formă de encefalopatie epileptică timpurie, în cazul în care ecanismul G3PS va fi detectat şi în neuronii creierului uman.
