Исследователями было обнаружено значительное увеличение удельной активности пируваткиназы и лактатдегидрогеназы в лобной и височной коре головного мозга при болезни Альцгеймера (AD) , тогда как активность альдолазы и гексокиназы не изменяется при этом нейропсихиатрическом расстройстве. При болезни Альцгеймера активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы значительно снижена в гиппокампе.
Увеличение активности некоторых гликолитических ферментов коррелирует с повышенным содержанием лактатдегидрогеназы и глиального фибриллярного кислого белка (GFAP) в гомогенатах лобной и височной коры и повышенной фосфофруктокиназы (PFK) и GFAP в астроцитах из тех же областей мозга.
Астроцитарный гликоген распадается на лактат от гипогликемического повреждения нервной системы. Гены и каталитическая активность некоторых гликолитических ферментов изменяются у пациентов с болезнью Альцгеймера (AD ). Аналогичным образом, было показано, что повышенная продукция амилоида и атрофия нервных клеток вызывают митохондриальную дисфункцию. Показатели повышенного гликолиза в микроглии могут быть компенсаторным действием, вызванным потерей жизнеспособности клеток и функции митохондрий после воздействия плазмы болезни Альцгеймера. Измененные активности ключевых гликолитических ферментов также были обнаружены в гиппокампе, лобной и височной коре головного мозга больных AD и, возможно, связаны с астроцитозом, возникающим при болезни Альцгеймера. Считается, что белки-шапероны участвуют в патогенезе некоторых нейродегенеративных и амилоидогенных заболеваний. Глиальный фибриллярный кислый белок (GFAP) является промежуточным филаментным белком в астроцитах, и повышенные уровни GFAP в CSF были зарегистрированы при AD, болезни Крейцфельдта-Якоба и остром ишемическом инсульте.
Действительно, нарушение метаболизма глюкозы является одним из наиболее надежных индикаторов прогрессирования заболевания, которое может предшествовать клиническим симптомам годами или даже десятилетиями.
Гексокиназа является первым ферментом, участвующим в метаболизме глюкозы, и является основным метаболическим регулятором в мозге. Его активность сложна, потому что более 80% гексокиназы головного мозга связано с клеточными органеллами, которые глубоко изменяют кинетику фермента. Повреждение головного мозга или "стресс нейронов" может привести к увеличению активности гексокиназы, поскольку таким образом предпринимается попытка увеличить метаболизм для удовлетворения потребности в энергии, а повышенная активность гексокиназы может привести к повышению уровня пирувата, с одной стороны, и гликогена, с другой. Увеличение утилизации глюкозы важно для поддержания высокого уровня продукции лактата для питания нейронов. Посмертный анализ различных отделов головного мозга пациентов с болезнью Альцгеймера выявил повышенную активность лактатдегидрогеназы в базальном переднем мозге и лобной коре по сравнению с нормальными пациентами, и это увеличение коррелирует с экспрессией GFAP в лобной коре.
Следует отметить, что ингибирование гликолиза приводило к апоптозу нейронов , тогда как стимуляция гликолиза оказывала нейропротекторное действие. Многочисленные исследования показали снижение активности или экспрессии ряда гликолитических ферментов при нейродегенеративных расстройствах: болезнь Альцгеймера ], болезни Паркинсона и болезни Хантингтона.
Добавить комментарий