Лактат и кетоны — предпочтительной топливо для нейронов, глюкоза — нет

http://high-fat-nutrition.blogspot.ru/2014/07/in-comments-following-previous-post.html

Иногда всё так хорошо написано, что достаточно лишь перевести [с художественной переработкой для сокращения текста и большей ясности].

Посмотрим на исследование 72-го года.

Подопытный C.J. не ел 50 дней и его глюкоза была 4.0 ммоль/л. Затем ему поставили 0.1 UI / кг инсулина внутривенно. Оказалось что: а) он по-прежнему чувствителен к инсулину; б) глюкоза упала до 0,5 ммоль/литр через час. Симптомов гипогликемии не было!

Мозг C.J. работал на бета-гидроксибутирате. 11+ ммоль BOHB позволяли поддерживать нормальную мозговую функцию даже при уровне глюкозы в крови меньше 0,5 ммоль /литр.

Астроциты кетогенны. И им очень удобно снабжать мозг кетонами с помощью монокарбоксилат-транспортеров, которые на них повсюду.

Как вы уже поняли, будет открыт мини-диспут по поводу необходимости глюкозы для мозга.

Работы по исследованию пациентов с гипогликемией, которым внутривенно вводят лактат или пируват ограничены ценностью человеческой жизни. Крысам везет значительно меньше.

В этом исследовании крысам вкалывали звериную дозу инсулина (20 UI/кг) после чего вводили: физраствор, или глюкозу, или лактат. Мозг группы без ничего через 2,5 часа не реагировал на стимуляцию конечностей током. Но если крысам вводили с инсулином глюкозу или молочную кислоту (лактат), то функция мозга поддерживалась.

Ответ мозг без глюкозы, но с лактатом был медленней на 10 мс, но тем не менее мозг мог поддерживать функцию без глюкозы при помощи молочной кислоты. Авторы зашли слишком далеко и аргументировали, что раз есть задержка 10 мс, то мозгу нужна глюкоза. Хотя у этого возможны и другие объяснения. Хотя бы то, что люди обычно не имеет концентрации лактата в крови в 9 ммоль/литр.

Астроциты получают лактат из глюкозы (запасов гликогена) и отправляют лактат в нейроны. Где молочная кислота в один шаг преобразовывается в пируват, который попадает в цикл Кребса в качестве Ацетил-КоА без, понятное дело, гликолиза.

Нейроны обходятся без глюкозы. Почему?

Коротко. Глюкоза может привести к апоптозу (самоуничтожению) клетки, что плохо вяжется с функцией нейронов.

Митохондриальная глицерол-3-фосфат дегидрогеназа. Глюкоза во время гликозила может попасть в дыхательную цепь митохондрий через FADH2 (через mtG3Pdh), что можем уменьшить связь кофермента Q (CoQ). Что приведет к обратному потоку электронов на комплекс 1 с последующим возникновением супероксида. Небольшое количество супероксида будет полезно: для биогенеза митохондрий и клеточного деления. Но большое количество супероксида может стать сигналом к апоптозу.

Апоптоз – табу для нейронов. Вся информация, хранящаяся в их синаптических связях, будет потеряна. Замена (появление) нового нейрона потерянную информацию вряд ли заменит. Поэтому нейронам нужно условное бессмертие без воспроизводства. Их выживание необходимо для психических познавательных процессов организма.

Лактат через пируват к ацетил-коА не приводит не в вышеуказанным недостатка. Нейронам не нужна невосприимчивость инсулину. Избегание гликолиза кажется автору хорошим способом решить эту задачу. Гипергликемия похожа на способ «погасить» естественный шатл лактата и заставить нейроны потреблять глюкозу. Достаточное количество потери нейронов через апоптоз может проявиться в виде ухудшении памяти.

Генерация большого количества супероксида в время гликолиза в асторцитах не вредит нейронам. Астроциты заменимы. Астроциты могут размножаться слишком быстро, что приводит к опухолям: распространенным и довольно агрессивным. Опухоли на основе нейронов встречаются значительно реже, обычно они развиваются из эмбриональных клеток (медуллобластома), но не из зрелых нейронов.

Пару слов о жирных кислотах. FADH2 вход в ЭТЦ через флавопротеин дегидрогеназу может вместе гипергликемией привести к обратному потоку электронов через комплекс 1, что приведет к чрезмерному возникновению супероксида. Вот почему жирные кислоты не используются мозгом. Сами по себе они не приводят к избытку супероксида, но в связки с гипергликемией определенно приводят. Особенно пальмовая кислота и более длинные жировые кислоты. Потому клеткам, одержимом бессмертием, это не подходит.

Кетоны и лактат не приводят к чрезмерной генерации супероксида в комплексе 1. Глюкоза (соло и в сочетании с пальмовой кислотой) приводит. Тип метаболизма диктуется функцией клетки. Нейроны  сохраняют информацию, оставаясь в живых. Такое долгожительство лучше всего обеспечить потреблением лактата и кетонов.

Заверения о глюкозе как о предпочтительном топливе для нейронов говорят о том, что их авторы недостаточно глубоко продумывали функцию нейронов, астроцитов и нюансы работы ЭТЦ.

Поделиться:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *