Trigliceridele, combustibil esențial pentru funcția sinapselor cerebrale

Un studiu realizat de o echipă de cercetători de la Weill Cornell Medicine, publicat recent în Nature Metabolism, a demonstrat rolul crucial al trigliceridelor ca rezervă energetică pentru sinapsele neuronale. Autorii au investigat funcția lipazei DDHD2, o enzimă specifică neuronilor, și au evidențiat modul în care degradarea trigliceridelor susține activitatea sinaptică și prevenirea stării de torpor.
Paraplegiile spastice ereditare reprezintă un grup heterogen de boli neurologice cu peste 80 de mutații genetice identificate, multe asociate cu degradarea tractului cortico-spinal. Totuși, formele complexe, precum HSP54, implică deteriorarea funcțiilor cognitive și senzoriale. S-a descoperit că mutațiile în DDHD2 duc la acumularea de picături lipidice în neuronii cerebrali, însoțită de deficit cognitiv sever atât la șoareci, cât și la oameni. Mult timp, s-a presupus că neuronii se bazează exclusiv pe glucoză pentru producția de energie, fiind incapabili să utilizeze acizii grași ca sursă metabolică relevantă.

Despre studiu

Obiectivul principal a fost clarificarea rolului trigliceridelor depozitate în picături lipidice neuronale și a lipazei DDHD2. Cercetătorii au utilizat multiple tehnici, inclusiv:

Imunocitochimie pe secțiuni cerebrale și neuroni cultivați
Microscopie electronică pentru localizarea picăturilor lipidice la nivel sinaptic
Senzori metabolici pentru măsurarea fluxului de acizi grași către mitocondrii și producția de ATP
Experimente in vivo cu inhibitori ai DDHD2 și CPT1 pentru evaluarea efectului asupra stării fiziologice

Studiul a cuprins:

Analiza distribuției DDHD2 în hipocamp, cu o colocalizare puternică cu markerii presinaptici (coeficient Pearson: 0,60 ± 0,048)
Inducerea acumulării de picături lipidice prin inhibiția DDHD2 cu KLH45 și cuantificarea creșterii lor de peste cinci ori în neuroni
Folosirea acidului oleic și palmitic pentru stimularea formării de picături lipidice în condiții experimentale
Pulse–chase cu acizi grași marcați fluorescent pentru a demonstra transferul lor către mitocondrii și dependența procesului de activitatea electrică și CPT1
Evaluarea sinapticii prin reciclarea vesciculelor sinaptice în absența glucozei și confirmarea că trigliceridele pot susține această activitate

Rezultate

Localizarea DDHD2 în sinapse: Analiza imunocitochimică a demonstrat că DDHD2 este prezent cu densitate crescută în terminalele presinaptice ale neuronilor hipocampali. Inhibiția DDHD2 a generat acumularea masivă a picăturilor lipidice, 70% dintre sinapse fiind afectate.

Transferul acizilor grași către mitocondrii: Experimentele de tip pulse–chase au arătat că, după inhibiția DDHD2, eliberarea inhibitorului determină trecerea progresivă a acizilor grași către mitocondrii, proces blocat de etomoxir (inhibitor CPT1) și de tetrodotoxină (blocant al activității electrice). Stimularea electrică a crescut colocalizarea cu mitocondriile la 50–60%, confirmând controlul activ al procesului.

Producția de ATP mitocondrial: Senzorul mito-iATPSnFR2 a indicat că, în absența glucozei, neuronii preincubați cu acid palmitic și cu rezerve de trigliceride își mențin nivelul de ATP la 83% din valoarea inițială, comparativ cu 50% în neuronii fără rezerve lipidice. Etomoxir a redus drastic acest potențial energetic.

Funcția sinaptică în hipoglicemie: Testele de reciclare a vesciculelor sinaptice au evidențiat că, în lipsa glucozei, neuronii cu rezerve de trigliceride pot susține cicluri repetate de activitate sinaptică, capacitate pierdută prin inhibiția CPT1. Substratul energetic derivat din lipoliză s-a dovedit esențial pentru continuitatea funcției sinaptice.

Blocarea in vivo a lipolizei neuronale: Administrarea etomoxir sau KLH45 la șoareci supuși restricției alimentare a indus o scădere rapidă a temperaturii corporale cu 3–7 °C, evidențiind dependența creierului de fluxul constant de acizi grași din trigliceride pentru menținerea homeostaziei energetice.

Concluzii

Studiul demonstrează că neuronii utilizează în mod constant trigliceridele drept combustibil metabolic, contrar dogmei clasice conform căreia glucoza este unica sursă de energie neuronală. Activitatea lipazei DDHD2 asigură eliberarea acizilor grași din picăturile lipidice, facilitând producția de ATP mitocondrial necesar reciclării vesciculelor sinaptice și prevenirii stării de torpor. Rezultatele sugerează că dezechilibrele acestui circuit metabolic pot contribui la deteriorarea funcției cognitive, așa cum se observă în paraplegiile spastice ereditare și potențial în alte tulburări neurodegenerative.

Descoperirea deschide perspective importante asupra modului în care neuronii își gestionează resursele energetice, implicând trigliceridele și lipoproteinele ca surse esențiale de acizi grași. În viitor, clarificarea mecanismelor de transfer al acizilor grași și modularea acestei căi metabolice ar putea genera noi strategii terapeutice pentru bolile neurologice.

Data actualizare: 02-07-2025 | creare: 02-07-2025 | Vizite: 184

Bibliografie

Kumar, M., et al. (2025). Triglycerides are an important fuel reserve for synapse function in the brain. Nature Metabolism. https://doi.org/10.1038/s42255-025-01321-x

Image by freepik on Freepik

Copyright ROmedic: Articolul se află sub protecția drepturilor de autor. Reproducerea, chiar și parțială, este interzisă!

Alte articole din aceeași secțiune:

Un nou vaccin poate preveni boala Alzheimer

Un vaccin care își propune să trateze demența, poate trece la studii clinice după testarea cu succes la animal...

Biomarkeri epigenetici sanguini pentru diagnosticul sindromului de oboseală cronică (sau encefalomielită mialgică, ME/CFS): validarea testului EpiSwitch CFS

Un colectiv internațional a publicat în Journal of Translational Medicine (octombrie 2025) un studiu ce marcheaz...

Cercetările deschid noi perspective în studiul conștienței

Un studiu recent sugerează că nu există o singură locație în creier care cauzează conștiența, arătând c�...

Expunerea la spații verzi poate contribui la îmbunătățirea funcției cognitive a femeilor de vârstă mijlocie
Stresul din copilărie poate perturba funcționarea sistemului de recompensă al creierului: mecanismul prin care se întâmplă acest lucru
Scanările creierului arată că meditația mindfulness pentru reducerea durerii nu este un efect placebo
Consumul de alcool, chiar și în cantități mici, asociat cu un risc crescut de demență, indică un studiu genetic

Din Biblioteca medicală vă mai recomandăm:

Hipertrigliceridemie

Din Ghidul de sănătate v-ar putea interesa și:

Trigliceride

Valori Normale : 30 -135 mg/dl sau 0.34 - 1.52 mmol/l...

Care sunt valorile normale pentru colesterol dacă am diabet?

Află din articol care sunt valorile normale pentru colesterolul total și fracțiile relevante pentru prevenția p...

Rezistența la insulină detectată prin indicele TgG anticipează declinul cognitiv accelerat în boala Alzheimer

Un nou studiu prezentat în iunie 2025 la Congresul Academiei Europene de Neurologie (EAN), realizat de neurologii ...

Trigliceridele, implicate direct în formarea anevrismului aortic abdominal

Forumul ROmedic - întrebări și răspunsuri medicale:

Pe forum găsiți peste 500.000 de întrebări și răspunsuri despre boli sau alte subiecte medicale. Aveți o întrebare? Primiți răspunsuri gratuite de la medici.

intră pe forum