Дізнатися про те, як вода потрапляє в нейрони, забезпечує нові цілі лікування смертельного набряку мозку
Вчені виявили, що високоефективні транспортери, які працюють як човникова система, щоб постійно переміщати іони в нейрони та виходити з них, рухаються в зворотному напрямку після інсульту чи іншої травми і починають доставляти занадто багато води.
Це називається поширенням деполяризації, хвилі смерті, яка може спричинити інсульт або черепно-мозкову травму, оскільки нейрони та їх розширення, звані дендритами, стають здутими, дисфункціональними та вразливими, сказав д-р Сергій Кіров, нейролог з нейрохірургії та директор лабораторія людського мозку в Медичному коледжі штату Джорджія при Університеті Джорджії Реджентс.
Хоча набряки явно є наслідком травми головного мозку, те, як вода потрапляє в нейрони, в основному було загадкою.
У дослідженні, опублікованому в The Journal of Neuroscience, Кіров та його колеги повідомляють, що жменька цих транспортерів іонів, які, як відомо, містять певну комбінацію натрію, калію та хлориду, виявляється недостатньою ланкою в тому, як надлишок води потрапляє всередину.
"Вони діють як молекулярні водяні насоси. Це новий спосіб мислення", - сказав Кіров. Він та доктор Нанна Маколей, доцент кафедри клітинної та молекулярної медицини Університету Копенгагена, є співавторами дослідження, про що йдеться у журналі. Ці транспортери також надають нові мішені для ліків для лікування смертельних набряків.
Деяка кількість води зазвичай потрібна нейронам для виконання основних метаболічних функцій, але, незважаючи на те, що говорять деякі підручники з медицини, нейрони не є вільно проникними для води, сказав Кіров. "Вам потрібен якийсь молекулярний механізм для надходження або виходу води", - сказав він. Транспортери, які, як відомо, витягують воду та іони поза нейрону, виявилися правдоподібним варіантом для Кірова.
У спокої нейрони мають багато калію всередині і багато натрію зовні. Цей диференціальний розподіл іонів поляризує нейрон, створюючи всередині негативний електричний заряд. Нерівна кількість натрію та калію всередині та зовні активно підтримується завдяки роботі натрієво-калієвих насосів.