zhrnutie: Globálna štúdia zahŕňajúca 131 výskumníkov zo 105 laboratórií v siedmich krajinách zistila zmenené pH mozgu a hladiny laktátu na rôznych zvieracích modeloch neuropsychiatrických porúch a neurodegenerácie. Tento rozsiahly výskum odhaľuje bežný endofenotyp, ktorý zahŕňa abnormality v energetickom metabolizme ako charakteristický znak porúch, ako je schizofrénia, autizmus a Alzheimerova choroba.

Štúdia ukazuje, že približne 30 % skúmaných zvieracích modelov vykazovalo významné zmeny v pH mozgu a hladinách laktátu, čo spája tieto metabolické zmeny so slabou pracovnou pamäťou a naznačuje skôr charakteristiky vnútorných chorôb než účinky liekov. Tieto zistenia otvárajú nové perspektívy pre pochopenie diagnostických charakteristík kognitívnych porúch a rozvoj cielených liečebných stratégií.

Kľúčové fakty:

1. Rozšírený fenomén: Významné zmeny v pH mozgu a hladinách laktátu boli pozorované u 30 % študovaných zvieracích modelov, čo naznačuje bežnú dysfunkciu energetického metabolizmu pri rôznych neuropsychiatrických stavoch.
2. Súvislosť s kognitívnou poruchou: Vysoké hladiny laktátu boli spojené predovšetkým so zlou pracovnou pamäťou, čo poukazuje na priamy vplyv na kognitívne funkcie.
3. Možnosť nových ošetrení: Identifikácia zmeneného energetického metabolizmu mozgu ako diagnostického fenotypu otvára cestu pre inovatívne terapeutické prístupy zamerané na bežné metabolické nerovnováhy.

zdroj: Fujita Health University

Globálna kolaboratívna výskumná skupina 131 výskumníkov zo 105 laboratórií v siedmich krajinách oznamuje prelomový výskumný dokument predložený na života.

Štúdia s názvom „Veľká štúdia na zvieracom modeli odhaľuje zmenené pH mozgu a hladiny laktátu ako diagnostický endotyp neuropsychiatrických porúch zahŕňajúcich kognitívne poruchy“ identifikuje dysfunkcie v energetickom metabolizme mozgu vedúce k zmenenému pH a hladinám laktátu ako bežné charakteristické znaky mnohých zvieracích modelov. neuropsychiatrické ochorenia. a neurodegeneratívne poruchy, ako je intelektuálne postihnutie, poruchy autistického spektra, schizofrénia, bipolárna porucha, depresívne poruchy a Alzheimerova choroba.

V popredí neurovedeckého výskumu výskumná skupina zdôrazňuje zmenený energetický metabolizmus ako kľúčový faktor mnohých neuropsychiatrických a neurodegeneratívnych porúch. Hoci sa to považuje za kontroverzné, vysoké hladiny laktátu a výsledné nízke pH sa teraz tiež navrhujú ako možná základná zložka týchto chorôb.

Na rozdiel od predchádzajúcich predpokladov spájajúcich tieto zmeny s vonkajšími faktormi, ako sú lieky, predchádzajúce zistenia výskumnej skupiny naznačujú, že môžu byť súčasťou porúch.

Tento záver bol vyvodený z piatich zvieracích modelov schizofrénie/vývojových porúch, bipolárnej poruchy a autizmu, ktoré sú oslobodené od takýchto mätúcich faktorov.

Výskum pH mozgu a hladín laktátu na zvieracích modeloch iných neuropsychiatrických a neurologických porúch bol však obmedzený. Doteraz nebolo jasné, či sú takéto zmeny mozgu bežným javom.

Okrem toho nebol jasne definovaný vzťah medzi zmenami pH mozgu, hladinami laktátu a špecifickými abnormalitami správania.

Táto štúdia, zahŕňajúca 109 kmeňov/stavov myší, potkanov a kurčiat, vrátane zvieracích modelov neuropsychiatrických stavov, odhaľuje, že zmeny v pH mozgu a hladinách laktátu sú spoločným znakom rôznych zvieracích modelov porúch vrátane schizofrénie. / Vývinové poruchy , bipolárna porucha a autizmus, okrem modelov depresie, epilepsie a Alzheimerovej choroby. Medzi dôležité poznatky z tejto štúdie patria:

ja Bežný jav pri poruchách: Asi 30 % zo 109 živočíšnych modelov vykazovalo významné zmeny v pH mozgu a hladinách laktátu, čo potvrdzuje rozsiahle zmeny v energetickom metabolizme mozgu v rôznych neuropsychiatrických stavoch.

po druhé. Environmentálne faktory ako príčina: Modely, ktoré napodobňujú depresiu prostredníctvom stresu, a modely s cukrovkou alebo kolitídou, u ktorých je vysoké riziko vzniku depresie, preukázali znížené pH mozgu a zvýšené hladiny laktátu. K týmto zmenám môžu prispieť rôzne získané environmentálne faktory.

Po tretie. Spojenie kognitívnej poruchy: Komplexná analýza integrujúca údaje z testovania správania odhaľuje dominantný vzťah medzi zvýšenými hladinami laktátu v mozgu a slabou pracovnou pamäťou, čo vrhá svetlo na aspekt kognitívnej dysfunkcie.

Po štvrté. Potvrdenie v nezávislej skupine: Tieto asociácie, najmä medzi zvýšenými hladinami laktátu v mozgu a zlým výkonom pracovnej pamäte, boli potvrdené v nezávislej skupine zvieracích modelov, čím sa posilnili počiatočné zistenia.

Po piate. Zložitosť autistického spektra: V modeloch autizmu boli pozorované rôzne reakcie, pričom niektoré vykazovali zvýšené pH a znížené hladiny laktátu, čo naznačuje subpopulácie v rámci autistického spektra s rôznymi metabolickými vzormi.

„Ide o prvú a najväčšiu systematickú štúdiu na vyhodnotenie pH mozgu a hladín laktátu na celom rade zvieracích modelov neuropsychiatrických a neurodegeneratívnych porúch.

„Naše zistenia môžu položiť základ pre nové prístupy k rozvoju diagnostickej charakterizácie rôznych porúch zahŕňajúcich kognitívne poruchy,“ hovorí Dr. Hideo Hagihara, hlavný autor štúdie.

„Tento výskum by mohol slúžiť ako východiskový bod k identifikácii spoločných terapeutických cieľov pri rôznych neuropsychiatrických poruchách,“ vysvetľuje profesor Tsuyoshi Miyakawa, zodpovedajúci autor.

„Budúce štúdie sa zamerajú na odhalenie účinných liečebných stratégií na rôznych zvieracích modeloch so zmenami v pH mozgu. To by mohlo výrazne prispieť k vývoju prispôsobenej liečby pre podskupiny pacientov charakterizovaných špecifickými zmenami v energetickom metabolizme mozgu.“

V tomto dokumente zostávajú mechanické poznatky o zníženom pH a zvýšených hladinách laktátu nepolapiteľné. Je však známe, že produkcia laktátu sa zvyšuje v reakcii na nervovú hyperaktivitu, aby uspokojila dopyt po energii, a zdá sa, že autori veria, že to môže byť základná príčina.

O neurovede a správach o výskume neurovedy

autor: Hisatsugu Koshimizu
zdroj: Fujita Health University
komunikácia: Hisatsugu Koshimizu – Fujita Health University
obrázok: Obrázok pripísaný Neuroscience News

Pôvodné vyhľadávanie: Otvorený prístup.
„Štúdia na zvieracom modeli vo veľkom meradle odhaľuje zmenené pH mozgu a hladiny laktátu ako diagnostický endofenotyp neuropsychiatrických porúch zahŕňajúcich kognitívne poruchy.„Od Hidea Hagiharu a spol. eLife

Súhrn

Štúdia na zvieracom modeli vo veľkom meradle odhaľuje zmenené pH mozgu a hladiny laktátu ako diagnostický endofenotyp neuropsychiatrických porúch zahŕňajúcich kognitívne poruchy.

Zvýšené hladiny laktátu, konečného produktu glykolýzy, boli navrhnuté ako potenciálny náhradný marker metabolických zmien počas neuronálnej excitácie. Tieto zmeny hladín laktátu môžu viesť k nízkemu pH mozgu, ktoré spôsobujú pacienti s rôznymi neuropsychiatrickými poruchami.

Už sme predtým demonštrovali, že takéto zmeny sú bežne pozorované v piatich myších modeloch schizofrénie, bipolárnej poruchy a autizmu, čo naznačuje skôr zdieľaný fenotyp medzi týmito poruchami než jednoducho účinky vyvolané liekmi alebo žiaruvzdornými látkami.

Stále však existuje obmedzený výskum tohto javu na zvieracích modeloch, v dôsledku čoho je jeho všeobecnosť v iných zvieracích modeloch chorôb neistá. Navyše, vzťah medzi zmenami hladín laktátu v mozgu a špecifickými abnormalitami správania zostáva nejasný.

Na odstránenie týchto nedostatkov študoval projekt International Consortium Brain pH Project študoval pH mozgu a hladiny laktátu v 109 kmeňoch/stavoch 2 294 zvierat s ďalšími genetickými a experimentálnymi manipuláciami súvisiacimi s neuropsychiatrickými poruchami.

Systematická analýza odhalila, že znížené pH mozgu a zvýšené hladiny laktátu boli bežné črty pozorované vo viacerých modeloch depresie, epilepsie, Alzheimerovej choroby a niektorých ďalších modeloch schizofrénie.

Zatiaľ čo niektoré modely autizmu tiež vykazovali znížené pH a zvýšené hladiny laktátu, iné modely vykazovali opačný vzorec, ktorý môže odrážať subpopulácie v rámci autistického spektra.

Okrem toho s použitím rozsiahlej batérie behaviorálnych testov krížovo overená multivariačná predikčná analýza ukázala, že slabý výkon pracovnej pamäte bol spojený predovšetkým so zvýšenými hladinami laktátu v mozgu. Dôležité je, že táto asociácia bola potvrdená v nezávislom súbore zvieracích modelov.

Súhrnne tieto zistenia naznačujú, že zmenené pH mozgu a hladiny laktátu, ktoré možno pripísať dysregulovanej rovnováhe excitácie/inhibície, môžu slúžiť ako diagnostické endofenotypy oslabujúcich neuropsychiatrických porúch charakterizovaných kognitívnym poškodením, bez ohľadu na ich prospešnú povahu alebo škodlivé.