Свързаха киселинността на мозъка с множество неврологични разстройства
В рамките на световно научно проучване учени откриват връзка сред проблемите с метаболизма в мозъка и редица невропсихиатрични и невродегенеративни разстройства - от аутизъм до заболяването на Алцхаймер и други
Въпреки разнообразните си признаци, всички тези положения - както и депресията, епилепсията, шизофренията, интелектуалните усложнения и биполярното разстройство - включват известна степен на когнитивно увреждане и постоянно имат общи генетични или метаболитни характерности, което подсказва за обща биологична основа.
Широкообхватното съдействие на интернационалния консорциум International Brain pH Project Consortium, в което вземат участие 131 учени от 105 лаборатории в седем страни, разпознава измененията в киселинността на мозъка и равнищата на лактат при животни като основни признаци на тази метаболитна дисфункция.
" По-рано демонстрирахме, че такива промени се следят постоянно при пет мишки с шизофрения, биполярно разстройство и аутизъм ", написа екипът в оповестения си документ.
" Въпреки това към момента има лимитирани проучвания на въпросното събитие в скотски модели, което слага под въпрос неговата общовалидност в други скотски модели на болести. "
Техните открития могат да доведат до нови способи за диагностициране и лекуване на тези комплицирани разстройства, които засягат огромна част от международното население.
" Това проучване би могло да бъде стъпка към идентифицирането на общи лечебни цели при разнообразни невропсихиатрични разстройства ", споделя молекулярният и клетъчен физиолог Масаюки Мацушита от Университета Рюкю в Япония.
Промените в лактата могат да повлияят на преноса на информация в невроните, като нарушат функционалния баланс сред възбудните и инхибиторните мозъчни мрежи. Повишаването на равнищата на лактат в мозъка може да докара до намаление на рН, което съгласно данните е друга обща характерност при множеството от изследваните тук нарушавания.
Като изследва проби от цели мозъци на голям брой скотски модели, в това число мишки, плъхове и пилета, някои от които модифицирани генетично, с цел да имитират разнообразни невропсихиатрични и невродегенеративни болести, екипът открива поредни промени в мозъчното рН и равнищата на лактат.
" Това е първото и най-мащабно систематично изследване, оценяващо мозъчното рН и равнищата на лактат при разнообразни скотски модели за невропсихиатрични и невродегенеративни болести ", споделя първият създател Хидео Хагихара, медицински академик в Университета за здраве Фуджита в Япония.
Забележително е, че при към 30 % от изследваните 2294 животни от 109 разнообразни модела се следят обилни промени в рН и равнищата на лактата. Това значи, че тези разстройства са постоянно срещани при доста невропсихиатрични положения.
Животните с меланхолия, провокирана от стрес, диабет или колит - всички от които водят до по-висок риск от меланхолия – се отличават с пореден модел на намалено мозъчно pH и нараснали равнища на лактат.
Това допуска, че разнообразни генетични фактори или фактори на околната среда, които могат да провокират тези разлики, като да вземем за пример инфектиране, могат да повлияят на мозъчния метаболизъм и да допринесат за развиването на невропсихиатрични положения.
При моделите на аутизъм се следят разнообразни реакции, като при някои от тях се вижда повишение на рН и понижаване на равнищата на лактат, до момента в който при други - противоположен модел. Това подсказва, че измежду индивидите с разстройства от аутистичния набор може да има разнообразни подгрупи метаболитни дисфункции.
При поведенческите проби екипът вижда мощна връзка сред високите равнища на лактат и влошеното показване на работната памет, което съгласно тях демонстрира, че метаболитните дисфункции могат директно да повлияят на когнитивните качества при разнообразни невропсихиатрични разстройства.
Митохондриалната дисфункция е обвързвана с няколко невропсихиатрични разстройства, при които постоянно се следи недостиг на работната памет като общ признак. Митохондриалната дисфункция в невроните може да докара до по-малка консумация на лактат за произвеждане на сила, а натрупването да наруши функционалностите на учене и памет.
Но производството на лактат е належащо и за образуването на паметта, тъй че понижените му равнища също могат да допринесат за дисфункцията.
Като цяло резултатите демонстрират, че измененията в рН на мозъка и равнищата на лактат, даже и измененията да имат някаква изгода, могат да служат като биологични маркери за невропсихиатрични разстройства, които са съпроводени с когнитивни нарушавания.
„ Бъдещите изследвания ще се съсредоточат върху откриването на тактики за лекуване, които са ефикасни при разнообразни скотски модели с промени в рН на мозъка ", споделя Миякава.
" Това би могло да способства доста за създаването на персонализирани лекувания за подгрупи пациенти, характеризиращи се със характерни промени в енергийния метаболизъм на мозъка. "
Изследването е оповестено в eLife.
Източник: Science Alert
