Биоэнергетические дефекты при шизофрении. Нейропсихиатрическая клиника Минутко - блог доктора Мину

В мозге существует множество механизмов для удовлетворения потребности в энергии нейронов, включая гликолиз, поглощение лактата и окислительное фосфорилирование. При шизофрении в мозге нарушается биоэнергетическая функция.

В мозге здорового человека нейроны и астроциты связаны между собой биохимическими реакциями. Так астроциты метаболизируют глюкозу в лактат и пируват - первичные энергетические субстраты, которые транспортируются к нейронам с помощью монокарбоксилатных переносчиков (МСТ).

Лактат, получаемый в глиальных клетках постоянно поступает в нейроны через синапсы, даже когда в клетке-нейроне присутствует достаточное количество глюкозы и внутриклеточного аденозинтрифосфатная (АТФ).

Следует отметить, что рабочая память и другие когнитивные функции зависят от переноса лактата от астроцитов к нейронам. Этот процесс подчеркивает биоэнергетическую связь между астроцитами и нейронами, которая развивается по мере взросления мозга, формируя целостный биологический процесс в зрелом мозге взрослого человека.

По мере развития мозга биоэнергетическая организация и образование синапсов происходят одновременно, создавая принципиально взаимозависимую систему.

А при шизофрении наблюдается ряд нарушений, связанных с метаболизмом глюкозы, лактатом и биоэнергетическим взаимодействием, что свидетельствует о дефиците накопления и использования энергии в головном мозге.

Биоэнергетический дефицит и генетический риск синаптической дисфункции при шизофрении могут способствовать патогенезу этого заболевания.

Представляет интерес оценка активности трех гликолитических ферментов в образцах дорсолатеральной префронтальной коры головного мозга (DLPFC): лактатдегидрогеназы (LDH), гексокиназы (HXK) и фосфофруктокиназы (PFK).

Недавно обнаружили снижение экспрессии мРНК PFK1 на 24% в дорсолатеральной префронтальной коре при шизофрении.

В нормальном мозге глюкоза проникает в клетки через и обрабатывается гликолитическими ферментами, в результате чего образуются биоэнергетические субстраты, например, пируват. Затем пируват преобразовывается в лактат и транспортируется между клетками, внутриклеточно в нейроне, он окисляется в цикле Кребса при высокой потребности нейронов в энергии.

Снижение экспрессии мРНК гликолитического фермента и переносчика лактата свидетельствуют о снижении способности пирамидальных нейронов генерировать биоэнергетические субстраты через гликолиз.

Кроме того, если нейроны не способны поглощать достаточное количество глюкозы для гликолиза, внутриклеточный пул доступного пирувата / лактата для транспорта в митохондрии может быть уменьшен, что в конечном итоге влияет на снабжение энергией.

Нарушение гликолиза и митохондриальные дефекты также обнаружены при шизофрении.

Источник: minutkoclinic.com

Комментарии: