Πώς συνδέονται ο μεταβολισμός και η δραστηριότητα του εγκεφάλου
Υπάρχει άμεση σχέση μεταξύ του μεταβολισμού στα κύτταρα του εγκεφάλου και την ικανότητά τους να επισημάνουν πληροφορίες, αναφέρει νέα μελέτη του Πανεπιστημίου McGill και του Πανεπιστημίου της Ζυρίχης.
Η μελέτη αυτή μπορεί να εξηγήσει γιατί οι επιληπτικές κρίσεις πολλών ασθενών μπορούν να ελεγχθούν από μια ειδικά σχεδιασμένη δίαιτα.
Τα ευρήματα που δημοσιεύονται στο περιοδικό Nature Communications, αποκαλύπτουν ότι ο μεταβολισμός ελέγχει τις διαδικασίες που αναστέλλουν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου, όπως αυτές που εμπλέκονται σε σπασμούς. Η μελέτη αποκαλύπτει ένα σύνδεσμο μεταξύ του πώς τα κύτταρα του εγκεφάλου παράγουν ενέργεια και πώς τα ίδια κύτταρα σηματοδοτούν πληροφορίες, διαδικασίες που οι νευροεπιστήμονες συχνά θεωρούν πως είναι διαφορετικές και γίνονται ξεχωριστά.
«Η αναστολή στον εγκέφαλο είναι συνηθισμένη στην κλινική πρακτική. Για παράδειγμα τα φάρμακα που ανακουφίζουν το άγχος, που προκαλούν αναισθησία ή ακόμα και έλεγχο της επιληψίας, λειτουργούν με ενίσχυση της αναστολής του εγκεφάλου. Αυτές οι φαρμακολογικές προσεγγίσεις μπορεί να έχουν τα μειονεκτήματά τους, δεδομένου ότι οι ασθενείς συχνά παραπονιούνται για δυσάρεστες παρενέργειες», σημειώνει ο Derek Bowie, ερευνητής της Φαρμακολογίας στο McGill και συγγραφέας της μελέτης.
Τα πειράματα έδειξαν μια απροσδόκητη σχέση μεταξύ του πώς τα μιτοχόνδρια των κυττάρων του εγκεφάλου παράγουν ενέργεια και πώς τα ίδια κύτταρα παρέχουν πληροφορίες σήματος. Τα κύτταρα του εγκεφάλου ζευγαρώνουν αυτές τις δύο ανεξάρτητες λειτουργίες με τη χρήση μικρών χημικών αγγελιοφόρων που ονομάζονται αντιδραστικά είδη οξυγόνου (ROS), τα οποία συνδέονται συνήθως με τη σηματοδότηση του κυτταρικού θανάτου. Ενώ τα ROS είναι γνωστό πως έχουν ρόλο σε ασθένειες της γήρανσης του πληθυσμού, όπως οι νόσοι του Αλτσχάιμερ και του Πάρκινσον, η νέα μελέτη δείχνει ότι παίζουν επίσης σημαντικό ρόλο στον υγιή εγκέφαλο.
Τα ευρήματα προέκυψαν από την συνεργασία του Τμήματος Φαρμακολογίας και Θεραπευτικής του Πανεπιστημίου McGill και του Τμήματος Φαρμακολογίας του Πανεπιστημίου της Ζυρίχης και ο μακροπρόθεσμος στόχος των ερευνητών είναι να προσπαθήσουν να κατανοήσουν γιατί οι επιληπτικές κρίσεις ασθενών που πάσχουν από επιληψία -κυρίως μικρών παιδιών- μπορούν να αντιμετωπιστούν με μια δίαιτα υψηλής περιεκτικότητας σε λιπαρά και χαμηλής περιεκτικότητας σε υδατάνθρακες, που είναι γνωστή ως κετογενική δίαιτα.
Η ιδέα ότι η διατροφή μπορεί να ελέγξει τις επιληπτικές κρίσεις, παρατηρήθηκε ήδη από την αρχαία Ελλάδα κατά τις περιόδους νηστείας. Από το 1920 έως το 1950 η δίαιτα αυτή χρησιμοποιείται ευρέως για τη θεραπεία ασθενών με επιληψία. Με την εισαγωγή αντιεπιληπτικών φαρμάκων στη δεκαετία του 1950, η διαιτητική προσέγγιση έπεσε σε δυσμένεια από τους γιατρούς. Αλλά επειδή τα αντιεπιληπτικά φάρμακα δεν λειτουργούν για το 20%-30% των ασθενών υπήρξε μια αναβίωση της κετογενικής δίαιτας.
«Δεδομένου ότι η μελέτη μας δείχνει πως τα κύτταρα του εγκεφάλου έχουν τα δικά τους μέσα για να ενισχύσουν την αναστολή, το έργο μας παρέχει δυνητικά νέους τρόπους για να ελέγξουμε μια σειρά από σημαντικές νευρολογικές παθήσεις, όπως η επιληψία», καταλήγει ο καθηγητής Βowie.