Studi menyoroti peran glukosa dalam aktivitas otak – Berita Terbaru Jammu dan Kashmir | pariwisata

New Delhi, 22 April:
Para peneliti menjelaskan bagaimana neuron mengonsumsi dan memetabolisme glukosa, serta bagaimana sel-sel ini beradaptasi dengan kekurangan glukosa.
Peneliti dari Gladstone Institutes dan University of California, San Francisco (UCSF) di Amerika Serikat mengatakan temuan baru ini dapat mengarah pada penemuan pendekatan pengobatan baru untuk penyakit ini dan berkontribusi pada pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana menjaga kesehatan otak seperti Anda. usia.
kata Ken Nakamura, peneliti di Gladstone dan penulis utama studi yang diterbitkan dalam jurnal Cell Reports.
Banyak makanan yang kita makan dipecah menjadi glukosa, yang disimpan di hati dan otot, diangkut ke seluruh tubuh, dan dimetabolisme oleh sel untuk menggerakkan reaksi kimia yang membuat kita tetap hidup. Para ilmuwan menyarankan bahwa sel glial, atau sel dalam jaringan sistem saraf pusat, mengambil sebagian besar glukosa dan kemudian memberi makan neuron secara tidak langsung dengan meneruskan produk metabolisme glukosa yang disebut laktat. Namun, bukti yang mendukung teori ini masih sedikit. Kelompok Nakamura memberikan bukti lebih lanjut dalam hal ini dengan menggunakan sel punca pluripoten terinduksi (sel iPS) untuk menghasilkan neuron manusia murni. Sejauh ini sulit bagi para ilmuwan untuk menghasilkan kultur neuron di laboratorium yang juga tidak mengandung sel glial. (PTI)
Selanjutnya, para peneliti mencampur neuron dengan bentuk glukosa berlabel yang dapat mereka lacak, bahkan saat sedang dipecah. Eksperimen ini menunjukkan kemampuan neuron untuk mengambil glukosa sendiri dan memprosesnya menjadi metabolit yang lebih kecil.
Menggunakan pengeditan gen CRISPR, para peneliti mengeluarkan dua protein kunci dari neuron untuk menyelidiki bagaimana mereka menggunakan produk metabolit glukosa. Sementara satu mengaktifkan neuron untuk mengimpor glukosa, yang lain diperlukan untuk glikolisis, jalur utama yang digunakan sel untuk memetabolisme glukosa secara normal.
Mereka menemukan bahwa menghilangkan salah satu protein ini menghentikan pemecahan glukosa pada neuron manusia yang terisolasi.
“Ini adalah bukti paling langsung dan paling jelas bahwa neuron memetabolisme glukosa melalui glikolisis dan mereka membutuhkan bahan bakar ini untuk mempertahankan tingkat energi,” kata Nakamura, yang juga seorang profesor di Departemen Neurologi di UCSD.
Tim kemudian merekayasa neuron tikus, tetapi bukan jenis sel otak lainnya, untuk kekurangan protein yang dibutuhkan untuk impor glukosa dan glikolisis.
Nakamura menjelaskan bahwa tikus telah ditemukan mengalami masalah belajar dan ingatan yang parah seiring bertambahnya usia, yang menunjukkan bahwa neuron bergantung pada glikolisis untuk fungsi normal.
“Menariknya, beberapa kekurangan yang kami lihat pada tikus dengan cacat glikolisis berbeda antara jantan dan betina,” tambahnya. “Diperlukan lebih banyak penelitian untuk memahami dengan tepat mengapa ini terjadi.”
Tim juga mempelajari bagaimana neuron menyesuaikan diri dengan tidak adanya energi yang diterima melalui glikolisis – seperti yang mungkin terjadi pada beberapa penyakit otak.
Mereka menemukan bahwa neuron menggunakan sumber energi lain, seperti molekul gula terkait, galaktosa. Namun, para peneliti menemukan bahwa galaktosa tidak seefisien sumber energi seperti glukosa dan tidak dapat sepenuhnya mengkompensasi hilangnya metabolisme glukosa. (PTI)