Übergewicht kann brechen unsere schützende Blut-Hirn-Schranke, wodurch Probleme mit lernen und Gedächtnis, berichten Wissenschaftler.
Sie wusste, dass die chronische Aktivierung des Adora2a-Rezeptors auf den Endothelzellen Linie, dass diese wichtige Barriere in unserem Gehirn lassen kann Faktoren aus dem Blut ins Gehirn eindringen und beeinflussen die Funktion unserer Nervenzellen ist.
Jetzt Medical College of Georgia-Wissenschaftler haben gezeigt, dass, wenn Sie blockieren Adora2a in einem Modell der Diät-induzierten Adipositas, diese wichtige Barriere-Funktion beibehalten wird.
„Wir wissen, dass Adipositas und Insulinresistenz durchbrechen die Blut-Hirn-Schranke bei Mensch und Tier-Modelle, aber wie genau bleibt ein Geheimnis“, sagt Dr. Alexis M. Stranahan, Neurowissenschaftler in der MKG-Abteilung der Neurowissenschaften und Regenerative Medizin am Augusta-Universität. Stranahan ist der entsprechende Autor der Studie veröffentlicht in Der Journal of Neuroscience , bietet neue Einblicke.
Im Gehirn Adenosin ist ein Botenstoff, der uns hilft, den Schlaf und hilft bei der Regulierung unseres Blutdrucks; im Körper ist es auch eine Komponente der Zelle Brennstoff Adenosintriphosphat, oder ATP. Adenosin aktiviert die Rezeptoren Adora1a und Adora2a-Endothel-Zellen, die normalerweise unterstützt die gesunden Beziehungen zwischen der Aktivität des Gehirns und den Blutfluss.
Probleme ergeben sich bei einer chronischen Aktivierung, vor allem im Gehirn, das ist, was passiert mit übergewicht, sagt Stranahan.
Menschen, die übergewicht und diabetes haben höhere raten von kognitiven Beeinträchtigungen, wie Sie Altern und die meisten der damit verbundenen strukturellen Veränderungen im hippocampus, einem Zentrum des Lernens und der Erinnerung und liegt der Schwerpunkt der Studie. Fett ist eine Quelle der Entzündung, und es gibt Hinweise, dass die Reduzierung der chronischen Entzündungen im Gehirn hilft zu verhindern, dass Korpulenz-bedingte Gedächtnisverlust.
In einem Modell, das imitiert, was passiert, für einige von uns Jungen Mäusen gefüttert eine fettreiche Ernährung habe Fett innerhalb von zwei Wochen, von 16 Wochen, Sie hatten erhöht, in Fasten Glukose und insulin-Konzentrationen, die alle Anzeichen dafür, dass diabetes ist in Ihre Zukunft.
In den feinen Gefäßen des hippocampus, die Ermittler sahen, dass die Fettleibigkeit zunächst eine erhöhte Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke, um winzige Moleküle, die wie verknüpft fluorescein-Natrium oder NaFl. Diät-induzierte Insulinresistenz erhöht, die Durchlässigkeit, so dass eine größere Molekül, Evans Blue, welches eine hohe Affinität für serum-albumin, das häufigste protein im Blut, könnte auch durch.
Als Sie sah, mit Elektronenmikroskopie, sahen Sie eine veränderte Landschaft. Entstehende diabetes gefördert Schrumpfung der Regel tight junctions zwischen den Endothelzellen und tatsächliche Löcher in den Zellen. Sie sah aber auch muskulös Zellen, die sogenannten perizyten, die wickeln um die Außenseite des mikroskopischen Blutgefäße im Gehirn zu geben, die Ihnen mehr Kraft und helfen, bewegen Blut zusammen, beginnen Sie zu verlieren Ihren Griff, so dass Blutgefäße beginnen zu verlieren Ihre Ton und dysfunktional und entzündet. Perizyten sind bekannt, um auszudrücken, höhere Ebenen des Adora2a als Endothelzellen, Stranahan Noten. Die high-fat-Diät auch gefördert, Schwellungen von Vorsprüngen auf Astrozyten genannten end-Füße, die auch einen Teil der Blut-Hirn-Schranke. Astrozyten sind das Gehirn Zellen, die normalerweise ernähren die Neuronen, sondern die pathologischen Zustand der Adipositas auch verändert Ihre form und Unterstützung.
Die Angiogenese, der Körper die Natürliche Versuch zu machen, mehr Blutgefäße—wenn auch in der Regel defekte, undichte—in Reaktion auf eine gestörte Blut und Sauerstoff-Fluss passiert war, in den hippocampus von 12 Wochen, und bei genauerem hinsehen, Blutgefäße wurden entzündet.
Wenn Sie gab eine Droge, vorübergehend zu sperren Adora2a, es blockiert auch Probleme mit Barriere Permeabilität. Ob das funktionieren könnte, in die Menschen und langfristig als ein Weg, um zu verhindern kognitiven Fähigkeiten bei adipösen Menschen, bleibt abzuwarten, Stranahan Noten.
Weiter entwickelten Sie eine Maus, in die Sie selektiv knock Adora2a aus Endothelzellen.
In dieser transgenen Maus, Sie ausgeschaltet Adora2a in den endothelialen Zellen in 12 Wochen und mit 16 Wochen, wenn eine Maus gewesen sein sollte, ausstellen, kognitive Beeinträchtigung und eine undichte Blut-Hirn-Schranke, sondern hatte eine normale Wahrnehmung und die Barriere-Funktion und keine Entzündung.
Wenn Sie im Vergleich der transgenen Mäuse wurden auf ein high – oder low-fat-Diät, Sie Belege dafür gefunden, dass die erhöhte Durchlässigkeit der Blutgefäße im Gehirn initiiert den Zyklus der Entzündung und kognitive Beeinträchtigung.
Während es in der Regel schwer zu springen, von Mäusen zu Menschen, die Tatsache, dass diese Art von Arbeit begann eigentlich mit der menschlichen Erkenntnisse wahrscheinlich bedeutet, dass die Vermeidung von Insulinresistenz könnte möglicherweise halt die erhöhte Durchlässigkeit der Blut-Hirn-Schranke und die Abnahme in der kognitiven Funktion, Stranahan sagt.
„Wenn eine Person schon Fortgeschritten ist, insulin-Resistenz, diese Studien unterstreichen die Bedeutung der Kontrolle der Blutzuckerwerte und die Vermeidung voran zu insulinmangel (diabetes), das öffnet die Blut-Hirn-Schranke noch weiter.“
Die Wissenschaftler berichten, dass die relative Zugänglichkeit der Blutgefäße im Gehirn kann auch machen Sie eine gute Allee für die Verhinderung von Fettleibigkeit Auswirkungen auf das Gehirn.
Es zeigt auch die Realität, dass eine Vielzahl von Medikamenten gegeben, um adipösen Patienten kann Auswirkungen auf Ihr Gehirn, auf eine höhere Stufe, die könnten etwas sein, was für Patienten und ärzte zu berücksichtigen. Stranahan stellt fest, dass für Medikamente nehmen soll die Aktion im Gehirn, wie Sie für Alzheimer, das könnte eine gute Sache sein, aber immer noch berücksichtigt werden muss. Einige Häufig verschriebene Medikamente wie Prednison, auf der anderen Seite sind schon wirklich gut durchkommen und können möglicherweise schlecht für das Gehirn, sagt Sie.
Die nächsten Schritte in Ihrem Labor gehören, herauszufinden, wo das signal entsteht, dass chronisch aktiviert Adora2 in Fetten Mäusen. Sie vermutet, es ist eigentlich eine Kaskade, gehören Endothelzellen, die immer betont, das steigert Ihren Stoffwechsel, was bedeutet, dass Sie verwenden mehr ATP, die aktivieren kann Adora2a und set in Bewegung ein Teufelskreis, der schließlich seinen Tribut von der Blut-Hirn-Schranke.
Das Konzept, dass die Fettleibigkeit könnte Auswirkungen auf die Blut-Hirn-Schranke begann mit Menschen, die ein Dutzend Jahre her, als die schwedischen Forscher fanden fettleibigen Personen hatten höhere Niveaus der wichtigsten Antikörper immunglobulin G in Ihrer Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit, wenn Sie es gewesen sein sollte, in Ihrem Blut. Es war eine wichtige Erkenntnis, die vorgeschlagen, dass übergewicht und diabetes ermöglichen könnte, die Dinge zu bekommen, aus dem Blut in das Gehirn, die nicht sollten, Stranahan sagt. Tierexperimentelle Studien bestätigt es passiert war, aber wieder nur wenige Studien haben sich angeschaut, warum, Stranahan sagt.
Blutgefäße aus dem Körper und sich sehr klein und zerbrechlich, wie Sie Tauchen in das Gehirn. Während die Blutgefäße, die Versorgung Bereiche wie unsere Arme und Herzen sind gedacht, um mehr porös, so dass Sie teilen können, die viel Glukose, Sauerstoff und Immunzellen und andere Dinge, die der Körper braucht, das Gefäßsystem in das Gehirn, soll ja wesentlich restriktiver, sodass vergleichsweise wenig durch.
„Es ist mehr wie ein Tor als eine Barriere“, sagt Stranahan, und es ist eine dynamische Barriere an, die, basierend auf dem, was das Gehirn in der Lage ist. „Es ist Transporter, die Dinge bewegen können und über das, was geschieht im Gehirn und im Blut können die Weise ändern, die es betreibt.“
Sie stellt fest, dass das Gehirn ist ein großer Verbraucher, saugen bis 70 bis 80 Prozent unserer Sauerstoff und Glukose, aber auch anfälliger als andere Gewebe, super empfindlich, auch zu unseren eigenen Immunzellen.
„Es ist wie ein Kind, das wächst, draußen in den Schmutz geht, um ein robusteres Immunsystem als ein Kind, das aufwächst, bleiben innen-und Videospiele,“ Stranahan sagt.