wtorek, 17 grudnia 2013

Białka rozprzęgające, mitochondria, niedotlenienie i SM

Kolejne kluczowe dla stwardnienia rozsianego badanie przeprowadziła niedawno (rok temu) grupa holenderskich badaczy. Zbadano pośmiertnie 15 osób z SM oraz 9 osób "zdrowych" zmarłych dobranych płcią, wiekiem oraz okresem jaki upłynął od śmierci pod kątem oceny ewentualnej dysfunkcji mitochondriów i wpływu tego stanu na ubytek neuronów. 
Mitochondria są wewnątrzkomórkowymi centrami energetycznymi, wytwarzającymi z pobranego tlenu "paliwo" dla organizmu - ATP (adenozynotrójfosforan) w cyklu Krebsa. Przy okazji powstaje też w tym cyklu pewna ilość reaktywnych form tlenu (wolnych rodników tlenowych). Jeżeli jakaś komórka żyje w waszym organizmie oznacza to jedno - zachodzi w niej cykl Krebsa. Jeżeli cykl ten zostanie wstrzymany - komórka umiera. Dla prawidłowego przebiegu cykl Krebsa potrzebuje właściwego utlenowania zapewnianego przez utlenowaną krew. W przypadku braku dostatecznej dostawy tlenu uaktywniają się tzw. białka rozprzęgające (UCP), pełniące dla niedotlenionej tkanki rolę bufora pozwalającego w pewnym stopniu przetrwać okres niedotlenienia (następuje tzw. rozprzęganie mitochondriów) i zminimalizować straty. Aktywność białek UCP zależy od innego enzymu - PGC-1 alfa (pełna angielska nazwa dla ciekawych: Peroxisome Proliferator-Activated Receptor Gamma Coactivator 1-Alpha, inny skrót PPAR-Gamma). PGC-1a określany jest mianem "master regulator" ze względu na kierowanie najważniejszymi procesami energetycznymi w komórce (oraz wieloma innymi).
Wracając do badania, naukowcy porównywali próbki mózgu z tzw. zakrętu obręczy i kory czołowej. Stwierdzono dużo niższy poziom PGC-1a u zmarłych z SM w porównaniu z grupą kontrolną. Towarzyszył temu niższy poziom enzymów fosforylujacji oksydacyjnej, niższy poziom przeciwutleniaczy wewnątrzkomórkowych (neutralizują wolne rodniki) oraz co szczególnie ciekawe - bardzo niski poziom białek rozprzęgających UCP 4 i 5 (te rodzaje występują w neuronach). Stwierdzono znaczne ubytki neuronów w obu badanych obszarach, tym większe, im mniejszy był poziom PGC-1a.
Tłumacząc wynik badania na zrozumiały język - mózgi osób z SM były pozbawione znacznej części ochrony przed niedotlenieniem (UCP) oraz produkcją nadmiaru wolnych rodników tlenowych. Oba te procesy są ściśle powiązane - w trakcie niedotlenienia i późniejszej reperfuzji (ponownego ukrwienia) dochodzi do produkcji bardzo dużej ilości wolnych rodników. Skutkowało to utratą znacznej części neuronów.
Ciekawa jest analiza czynników, które wpływają na wzrost ekspresji PGC-1a (i tym samym wzrost ochrony przed niedotlenieniem). Między innymi jest to wystawienie organizmu na wpływ zimna oraz kwas mlekowy wydzielany przez mięśnie w trakcie intensywnych ćwiczeń fizycznych. Zdaje się to wyjaśniać korzystny wpływ na SM krioterapii i niekorzystny wysokiej temperatury otoczenia. W przypadku nagłego wzrostu temperatury otoczenia krew w krótkim czasie napływa do naczyń skórnych kosztem głebszych naczyń. Rośnie także zapotrzebowanie na tlen przez mózg. Niedotlenienie rośnie więc skokowo.
Być może wyjaśnia to wpływ stresu na stwardnienie rozsiane. Aktywacja układu współczulnego skutkująca zwężeniem naczyń krwionośnych, wzrost zużycia tlenu w mózgu (pęd myśli), wzrost temperatury mózgu (szybszy napływ krwi) - wszystko powodujące lokalne niedotlenienie i jednoczesny brak ochrony. Ważny wydaje się tu czas oddziaływania stresu - im krótszy, tym mniejsze straty.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz