Στην παραδοχή ότι ο εγκέφαλος λειτουργεί αποκλειστικά με γλυκόζη ως πηγή ενέργειας ώθησε για δεκαετίες την έρευνα των νευροεπιστημών. Ωστόσο, μια πρόσφατη μελέτη ανατρέπει αυτό το σχήμα, αποκαλύπτοντας ότι τα λιπαρά μόρια παίζουν επίσης κρίσιμο ρόλο στη στήριξη της εγκεφαλικής λειτουργίας.
Οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Queensland, με επικεφαλής τη Δρ. Merja Joensuu, διερεύνησαν τον ρόλο ενός γονιδίου, του DDHD2, στη νευρωνική ενέργεια και διαπίστωσαν ότι αυτό παράγει «ελεύθερα σωματίδια λίπους» (saturated free fatty acids), τα οποία χρησιμοποιούνται από τα νευρικά κύτταρα ως συμπληρωματικό καύσιμο.
Η ανατροπή του παραδείγματος
Σύμφωνα με τα ευρήματα, οι νευρώνες δεν εξαρτώνται αποκλειστικά από τη γλυκόζη. Αντίθετα, όταν ενεργοποιούνται, χρησιμοποιούν και τα λιπαρά μόρια που δημιουργεί το DDHD2 για να ανταποκρίνονται στις ενεργειακές τους απαιτήσεις. Σε πειραματικά μοντέλα όπου το γονίδιο αυτό ήταν ελαττωματικό, η χρήση γλυκόζης δεν αποκαθιστούσε την κανονική λειτουργία του νευρώνα — όμως η χορήγηση «ενεργοποιημένων» λιπαρών οξέων κατάφερε να αποκαταστήσει την παραγωγή ενέργειας και τη λειτουργία.
Αυτό υποδηλώνει πως σε νόσους όπου η δυσλειτουργία του DDHD2 διαταράσσει την ισορροπία λιπιδίων στον εγκέφαλο — όπως στη «κληρονομική σπαστική παραπληγία 54» (Hereditary Spastic Paraplegia 54, HSP54) — η θεραπεία με κατάλληλα λιπαρά μόρια θα μπορούσε να ανοίξει νέους δρόμους. Επιπλέον, επειδή πολλές νευροεκφυλιστικές παθήσεις χαρακτηρίζονται από μεταβολικές ανωμαλίες, η ανακάλυψη αυτή προσθέτει μια νέα διάσταση στη μελέτη τουλάχιστον ορισμένων εγκεφαλικών νοσημάτων.
Πιθανοί οφέλη & προκλήσεις
Ένα από τα πιο ελπιδοφόρα στοιχεία της έρευνας είναι ότι, ακόμα και σε νευρώνες όπου η λειτουργία του DDHD2 είχε καταρρεύσει, η παροχή ενεργοποιημένων λιπαρών οξέων αποκαθιστούσε τη λειτουργία, ενώ η αύξηση της γλυκόζης όχι μόνο αποτύγχανε, αλλά μπορεί να είχε περιορισμένη επίδραση.
Ωστόσο, υπάρχουν σημαντικά ερωτήματα προς απάντηση: Πόσο ασφαλής είναι η χορήγηση τέτοιων λιπαρών οξέων στον ανθρώπινο εγκέφαλο; Ποιες ποσότητες είναι αποτελεσματικές και χωρίς παρενέργειες; Κατά πόσο η ίδια πορεία λειτουργεί σε άλλες νευρολογικές νόσους πέρα από την HSP54; Και βέβαια, είναι απαραίτητες δοκιμές σε προκλινικά μοντέλα και εν συνεχεία κλινικές μελέτες σε ασθενείς.
Επιπλέον, καθώς οι μεταβολικές διαταραχές στον εγκέφαλο συχνά συνδέονται με γενικές συστηματικές ανωμαλίες (π.χ. διαβήτης τύπου 2, δυσλιπιδαιμία), η κατανόηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ λιπιδίων, γλυκόζης και νευρωνικής λειτουργίας αποκτά ιδιαίτερη σημασία.
Επέκταση σε άλλες παθολογίες
Η ανακάλυψη ότι οι νευρώνες αξιοποιούν λιπαρά μόρια ως «εναλλακτικό» καύσιμο ανοίγει τον δρόμο για την επανεξέταση πολλών παθήσεων του εγκεφάλου — όπως το Αλτσχάιμερ, η νόσος του Πάρκινσον και άλλες μεταβολικές νευρολογικές διαταραχές. Σε πολλά από αυτά τα νοσήματα διαπιστώνονται διαταραχές μεταβολισμού και αποδιοργάνωση της ενέργειας στα εγκεφαλικά κύτταρα.
Αν τελικά η οδός των λιπαρών οξέων αποδειχθεί κρίσιμη και σε αυτές τις περιπτώσεις, τότε η θεραπευτική χρήση λιπαρών μορίων (ή η ενίσχυση των μονοπατιών που παράγουν αυτά τα μόρια) θα μπορούσε να αποτελέσει συμπλήρωμα ή εναλλακτική πολλών υφιστάμενων θεραπειών.
Προοπτικές για το μέλλον
Οι επόμενες φάσεις έρευνας θα πρέπει να αξιολογήσουν τη θεραπευτική αποτελεσματικότητα και ασφάλεια των ενεργοποιημένων λιπαρών οξέων σε ζώα και στη συνέχεια σε ανθρώπους. Επιπλέον, πρέπει να διερευνηθεί αν αυτή η οδός είναι γενικεύσιμη — αν δηλαδή ισχύει σε ευρύ φάσμα εγκεφαλικών διαταραχών — και ποιοι παράγοντες την επηρεάζουν.
Ακόμη, η κατανόηση της αλληλεπίδρασης του γονιδίου DDHD2 με άλλα γονίδια, με μεταβολικά μονοπάτια, αλλά και με φλεγμονώδεις διεργασίες στον εγκέφαλο, θα δώσει πιο σαφή εικόνα για το πώς και πότε αυτή η νέα ανακάλυψη μπορεί να αξιοποιηθεί κλινικά.
Η ανακάλυψη ότι οι νευρώνες δεν βασίζονται αποκλειστικά στη γλυκόζη αλλά αξιοποιούν και λιπαρά μόρια αποτελεί μια τομή στη νευροβιολογία και τον μεταβολισμό του εγκεφάλου. Η σύνδεση του γονιδίου DDHD2 με την παραγωγή ενεργών λιπιδίων και η αποδεικτική ικανότητα των λιπαρών μορίων να αποκαθιστούν τη νευρωνική λειτουργία σε ελαττωματικά κύτταρα ανοίγουν νέα πεδία στην έρευνα αλλά και τις θεραπείες νευρολογικών νοσημάτων.
Αν οι επόμενες μελέτες επιβεβαιώσουν την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα, ενδέχεται να αλλάξει ριζικά ο τρόπος που κατανοούμε και αντιμετωπίζουμε τις μεταβολικές διαταραχές του εγκεφάλου — μετατοπίζοντας το βάρος από τη γλυκόζη στα λιπαρά μόρια ως κομβικά στοιχεία της νευρωνικής ζωής.
Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!