Aciditatea creierului, legată de unele tulburări neurologice

Într-un efort global de cercetare, oamenii de știință au descoperit o legătură între aciditatea creierului și o gamă de tulburări neuropsihiatrice și neurodegenerative, de la autism la boala Alzheimer și multe altele.

Cu toate simptomele lor diverse, aceste tulburări, precum și depresia, epilepsia, schizofrenia, dizabilitatea intelectuală și tulburarea bipolară, implică toate un grad de deteriorare cognitivă și deseori împărtășesc caracteristici genetice sau metabolice, sugerând o bază biologică comună.

• Cum și-a salvat Pământul apa de la distrugere totală în urmă cu 4,6 miliarde de ani
• Sonda MAVEN se rotește neputincioasă după ce s-a pierdut contactul

Colaborarea extinsă a International Brain pH Project Consortium, implicând 131 de oameni de știință de la 105 laboratoare din șapte țări, a identificat schimbările în ceea ce privește aciditatea creierului și nivelurile de lactat la animale drept semne cheie ale acestei disfuncții metabolice.

Ce rol are aciditatea creierului în tulburările neurologice?

„Am demonstrat anterior că astfel de modificări sunt observate frecvent în cinci modele de șoareci de schizofrenie, tulburare bipolară și autism”, scrie echipa în lucrare.

„Cu toate acestea, cercetarea încă este limitată în ceea ce privește acest fenomen în modelele animale, lăsând incertitudinea generalității sale în alte modele animale de boală”, scriu cercetătorii, citați de Science Alert.

Descoperirile lor ar putea duce la noi modalități de diagnosticare și tratament al acestor tulburări complexe, care afectează o mare parte a populației globale.

„Această cercetare ar putea fi un prim pas spre identificarea țintelor terapeutice comune în diverse tulburări neuropsihiatrice”, spune fiziologul molecular și celular Masayuki Matsushita, de la Universitatea Ryukyus (Japonia).

Schimbările de lactat pot afecta transferul de informații în neuroni prin perturbarea echilibrului funcțional dintre rețelele excitatoare și cele inhibitoare ale creierului. Creșterile nivelurilor de lactat în creier pot duce la un pH mai scăzut, ceea ce sugerează dovezi ale unei alte caracteristici comune în majoritatea tulburărilor studiate aici.

Cel mai mare studiu care analizează pH-ul creierului

Prin examinarea eșantioanelor de creier întreg ale mai multor modele animale, incluzând șoareci, șobolani și găini, unele modificate genetic pentru a imita diferite boli neuropsihiatrice și neurodegenerative, echipa a descoperit schimbări constante în pH-ul creierului și nivelurile de lactat.

„Acesta este primul și cel mai mare studiu sistematic care evaluează pH-ul creierului și nivelurile de lactat într-o gamă largă de modele animale pentru tulburări neuropsihiatrice și neurodegenerative”, spune Hideo Hagihara, medic cercetător la Universitatea de Sănătate Fujita (Japonia).

În mod remarcabil, aproximativ 30% dintre cele 2.294 de animale studiate, din 109 modele diferite, au prezentat schimbări semnificative în pH și în nivelurile de lactat. Acest lucru sugerează că aceste perturbări sunt comune în multe condiții neuropsihiatrice.

Modelele animale care reprezintă depresia indusă de stres, diabet sau colită, toate acestea crescând riscul de depresie, au prezentat un model consistent de scădere a pH-ului creierului și de creștere a nivelurilor de lactat.

Acest lucru sugerează că diferiți factori genetici sau de mediu care ar putea induce aceste diferențe, cum ar fi inflamația, ar putea influența metabolismul creierului și ar putea contribui la dezvoltarea tulburărilor neuropsihiatrice.

Au fost observate răspunsuri diverse în modelele de autism, unele prezentând o creștere a pH-ului și o scădere a nivelurilor de lactat în timp ce altele au arătat modelul opus. Acest lucru sugerează că ar putea exista diverse subgrupuri de disfuncții metabolice la persoanele cu tulburări din spectrul autismului.

Iar în testele comportamentale, echipa a remarcat o legătură puternică între nivelurile ridicate de lactat și performanța scăzută a memoriei de lucru, ceea ce arată că disfuncțiile metabolice pot afecta direct abilitățile cognitive în diverse tulburări neuropsihiatrice.

Studiul despre aciditatea creierului ar putea duce la crearea de tratamente pentru cei cu tulburări neurodegenerative

Disfuncția mitocondrială este legată de mai multe tulburări neuropsihiatrice care deseori prezintă deficitul de memorie de lucru ca simptom comun. Disfuncția mitocondrială în neuroni poate duce la o consumare mai mică de lactat pentru producția de energie, acumularea sa conducând la afectarea funcțiilor de învățare și de memorie.

Dar producția de lactat este necesară pentru formarea memoriei, deci nivelurile scăzute ar putea contribui, de asemenea, la disfuncție.

În ansamblu, autorii spun că rezultatele lor indică faptul că schimbările în pH și în nivelurile de lactat ale creierului, chiar dacă schimbările contribuie la un beneficiu, ar putea servi drept markeri biologici pentru tulburările neuropsihiatrice care vin cu deteriorare cognitivă.

„Studiile viitoare se vor concentra pe descoperirea strategiilor de tratament care sunt eficiente în diverse modele animale cu modificări ale pH-ului creierului”, spune Miyakawa.

„Acestea ar putea contribui semnificativ la dezvoltarea tratamentelor personalizate pentru subgrupurile de pacienți caracterizate prin alterări specifice în metabolismul energetic al creierului”, concluzionează oamenii de știință.

Cercetarea a fost publicată în eLife.

Vă recomandăm să citiți și:

Felul în care alergi spune totul despre ce fel de persoană ești, arată un studiu

Materialul care elimină 96% dintre particulele de virus cu care intră în contact

Oamenii de știință au identificat 4 tipuri de somn. Cum influențează sănătatea?

Aditivii din țigările electronice afectează o membrană vitală din plămâni