Glukoza. Paliwo dla mózgu.

[Eidolon]

W książce "Łatwe odpowiedzi na trudne pytania" jest przedstawione wiele informacji na temat tego, że glukoza nie może być wykorzystywana jako energia dla mózgu ze względu na brak substratów potrzebnych do metabolizmu glukozy jak magnezu i NADPH ale znalazłem też taką "teorię" :

"Ludzki mózg zużywa około 20% całkowitej energii w stanie spoczynku, z czego większość (70%-80%) wykorzystywana jest przez neurony [47]. Wysokie zapotrzebowanie energetyczne neuronów jest realizowane przez mitochondrialną fosforylację oksydacyjną (OXPHOS) glukozy, która wymaga obecności wystarczającej ilości tlenu. Same neurony mają ograniczoną zdolność do ,,zapasowego" wytwarzania ATP, ponieważ wytwarzają bardzo mało ATP z glikolizy z powodu upośledzonej zdolności do regulowania aktywności fosfofruktokinazy [48]. β-Oksydacja kwasów tłuszczowych jest również ograniczona, co może wynikać z wyższego zapotrzebowania na tlen w porównaniu z utlenianiem glukozy, co zwiększa ryzyko lokalnej hipoksji [49].

Ulubionym paliwem dla neuronów jest glukoza, a dowody eksperymentalne wykazały, że dostarczenie glukozy może poprawić odpowiedzi poznawcze na trudne zadania [50]. Kiedy poziom glukozy we krwi jest niski, sąsiednie astrocyty dostarczają paliwa dla neuronów. Astrocyty minimalizują swoje własne potrzeby energetyczne i tlenowe, polegając na glikolizie. Następnie przekazują laktat, który same generują, do neuronów, gdzie jest on wykorzystywany jako substrat do oddychania mitochondrialnego (szlak laktatowy) [51]. Astrocyty przechowują również glikogen, który może zostać rozłożony na glukozę podczas głodzenia, dostarczając glukozę do neuronów, gdy dostarczanie glukozy z układu jest upośledzone [52]. Dodatkowo, rozpad tłuszczów podczas głodzenia uwalnia ciała ketonowe z wątroby, które mogą być wykorzystywane przez neurony do wytwarzania acetylo-CoA, wspomagając oddychanie mitochondrialne; jednak ta strategia rezerwowa zapewnia tylko 60% energii potrzebnej dla mózgu [53].

Astrocyt odgrywa kluczową rolę w zdrowiu neuronów w warunkach niedoboru pokarmu lub tlenu. Rzeczywiście, łagodna hipoksja powoduje zwiększenie aktywności glikolizy w hodowlach astrocytów przy jednoczesnym zmniejszeniu oddychania mitochondrialnego [54]. Jest to związane z aktywacją czynnika transkrypcyjnego HIF1-α, co stymuluje metabolizm fruktozy oraz szlaki insulinooporności [54]. Jednak jeśli stres jest dalej zwiększany, zarówno glikoliza, jak i OXPHOS są hamowane, co może prowadzić do śmierci astrocytu. Badania eksperymentalne sugerują, że astrocyty mogą przeżyć, gdy są inkubowane z amyloidem Aβ, zwiększając aktywność glikolityczną; jednak jeśli glikoliza zostanie zablokowana, astrocyty rozwijają reaktywną gliuzę i umierają w wyniku apoptozy, podczas gdy amyloid Aβ gromadzi się dalej [55]."

Źródło: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0002916523000047?via%3Dihub

Co o tym sądzisz Tomaszu? Czy ma to sens?

[admin]

A już gdzieś tu dopisałem, że astrocyty przekazują neuronom głównie mleczan pochodzący z astrocytowej glikolizy beztlenowej, ale co badanie naukowe, to inne dane i wnioski na ten temat. W ŁONTP jest w miarę spójnie opisana energetyka mózgu, ale nie jestem do końca zadowolony z tego tekstu. Z całą pewnością obwodowy poziom glukozy we krwi, ani poziom insuliny nie ma wpływu na biochemię mózgu oraz bez żadnych wątpliwości mózg bez dostarczanego tlenu bardzo szybko ginie. Czyli mózg czerpie energię z fosforylacji oksydacyjnej, natomiast wyjściówek do przekazywania protonów na NAD i FAD jest wiele, jeśli wchodzą na dowolny etap cyklu Krebsa. Z całą pewnością jednak różnica między krwią tętniczą wchodzącą do mózgu, a krwią żylną wychodzącą z mózgu wynosi średnio 120g glukozy na dobę, co wcale nie oznacza, że cała ta glukoza jest "zamieniana" na energię, bo tak nie jest.
Ciekawostka, której chyba w książce nie podałem - mózg uwielbia kąpiel w kwasie węglowym, bo to jeden z ważnych czynników antyzapalnych, gdy patogeny sforsują barierę krew-mózg.
Szczerze - może się mylę, ale takie jest moje "widzenie rzeczywistości" i wcale nie wymagam, aby każdy się z nim zgadzał, a nawet jeśli kto wykaże, że jestem w błędzie -solidnie agumentując - jestem wdzięczny, bo ostatecznie chodzi o dążenie do prawdy a nie subiektywną rację tego, czy tamtego naukowca.

[Gavroche]

Był tu kiedyś tekst, że mózg spali wszystko, co się da, pod warunkiem, że ma dostęp do tlenu.

[admin]

Ciekawe kto go napisał?
Bardzo chciałbym poznać takiego kolesia, bo może czegoś by mnie nauczył?