Удар или повреждение спинного мозга могут заставить нервные клетки получать чрезмерную стимуляцию, которая в конечном счете повреждает и даже убивает их. Этот процесс известен как excitotoxicity, и это – одна из причин, почему время после такой травмы очень важно, в то время как это также вовлекло в прогрессирующие нейродегенеративные заболевания, например, болезнь Альцгеймера.
Команда ученых во главе с EPFL теперь обнаружила, что лактат, который произведен в мозгу и даже мышцах после интенсивного осуществления, может использоваться, чтобы защитить нейроны от excitotoxicity. Исследование опубликовано в журнале Nature Научные Отчеты.После острой травмы, такой как удар или повреждение спинного мозга, определенный тип рецепторов входит в перегрузку и сокрушает целевой нейрон с заграждением электрических сигналов. Это вызывает наращивание ионов кальция в нейроне, который вызывает токсичные биохимические пути, которые в конечном счете повреждают или убивают его.
Рецепторы, которые вызывают это, называют рецепторами NMDA и взаимодействуют с глутаматом нейромедиатора. Рецепторы NMDA – главная цель в исследовании и медицине, поскольку они вовлечены во многие беспорядки, включая эпилепсию, шизофрению, болезнь Паркинсона и даже болезнь Альцгеймера.
Команда исследователей во главе с Пьером Мажистретти от EPFL и Университета короля Абдуллы Науки и техники, исследованной эффекты глутамата на культурных нейронах от мозгов мышей. Ученые использовали новый, неразрушающий метод отображения под названием Цифровая Голографическая Микроскопия, которая может визуализировать структуру клеток и динамику с резолюцией уровня миллимикрона.Предыдущие исследования предположили, что, лактат мог защитить нейроны от excitotoxicity.
Лактат произведен в мозгу и в мышцах после интенсивного осуществления как ненужный продукт метаболизма глюкозы. Тем не менее, как лактат защищает нейроны, ускользнул от ученых до сих пор.Исследователи проверили эффекты глутамата на нейронах мыши с и без лактата.
Результаты были разоблачающими: глутамат убил 65% нейронов, но когда с лактатом, то число спало до 32%.Исследователи тогда стремились определять, как лактат защищает нейроны.
При помощи различных блокаторов рецептора на нейронах мыши они решили, что лактат вызывает производство ATP, энергетической молекулы клетки. В свою очередь произведенная ATP связывает и активирует другой тип рецептора в нейроне, который включает сложный каскад защитных механизмов.
В результате нейрон может выдержать натиск сигналов от рецептора NMDA.Прорыв может продвинуть наше понимание нейрозащиты, которая могла привести к улучшенным фармакологическим способам повысить качество непоправимого ущерба, нанесенного ударом, повреждением спинного мозга и другой травмой.