Գիտնականները պարզել են, որ ուղեղում գլյուկոզայի մակարդակը շատ ավելի բարդ դեր է խաղում, քան նախկինում ենթադրում էին։ Պարզվել է, որ շաքարը ոչ միայն էներգիայի աղբյուր է նյարդային հյուսվածքի համար, այլև յուրօրինակ կենսաքիմիական ազդանշան է, որը որոշում է ուղեղի բջիջների ճակատագիրը զարգացման ընթացքում։ Հետազոտության արդյունքները հրապարակվել են Nature Neuroscience հանդեսում։

Աշխատանքը նվիրված է օլիգոդենդրոցիտների նախորդող բջիջներին՝ հատուկ բջիջներ, որոնցից հետագայում ձևավորվում են օլիգոդենդրոցիտները. դրանք էլ ստեղծում են միելինը։ Միելինը նյարդային թելերի պաշտպանիչ թաղանթն է, որը էլեկտրական ազդակներին հնարավորություն է տալիս արագորեն անցնել ուղեղով և նյարդային համակարգով։ Հենց միելինն է անհրաժեշտ շարժումների, խոսքի, հիշողության և բազմաթիվ այլ ֆունկցիաների բնականոն զարգացման համար։

Օգտագործելով MALDI-պատկերավորման տեխնոլոգիան՝ հետազոտողները ստեղծել են մկների զարգացող ուղեղում գլյուկոզայի բաշխման քարտեզը։ Պարզվել է, որ տարբեր հատվածներում շաքարի մակարդակը խիստ տարբերվում է. այնտեղ, որտեղ գլյուկոզան շատ էր, բջիջներն ակտիվորեն բազմանում էին և մնում «անհաս» վիճակում։ Երբ շաքարի կոնցենտրացիան նվազում էր, նույն բջիջները սկսում էին վերածվել հասուն օլիգոդենդրոցիտների և գործարկում էին միելինի ձևավորումը։

Այդ գործընթացում առանցքային դեր է խաղում ACLY ֆերմենտը։ Այն օգնում է գլյուկոզայի քայքայման արգասիքները վերածելու ացետիլ-կոֆերմենտ A-ի՝ մոլեկուլ, որն ազդում է գեների ակտիվության վրա։ Հենց այս մեխանիզմի միջոցով են բջիջները ստանում ազդանշանը՝ շարունակե՞լ բաժանումը, թե՞ անցնել միելինի ձևավորմանը։ Երբ գիտնականներն արհեստականորեն անջատում էին ACLY-ն լաբորատոր մկների մոտ, բջիջները կորցնում էին բնականոն բազմանալու ունակությունը, իսկ միելինի ձևավորումը ժամանակավորապես դանդաղում էր։

Սակայն հետազոտողներին զարմացրել է մեկ այլ փաստ. նույնիսկ առանց ACLY-ի բջիջները կարողանում էին հասունանալ՝ անցնելով էներգիայի այլընտրանքային աղբյուրների, օրինակ՝ կետոնային մարմինների։ Ավելին, երբ մկներին փոխադրում էին կետոգեն դիետայի, միելինացման խանգարումները մասնակիորեն փոխհատուցվում էին։ Սա կարող է չափազանց կարևոր լինել միելինի վնասման հետ կապված հիվանդությունների, ներառյալ՝ ցրված սկլերոզի հասկացման համար։

Հեղինակներն ընդգծում են, որ հետազոտությունը վերաբերում է ուղեղի զարգացման շատ կարևոր շրջանի, որը մոտավորապես համապատասխանում է մարդու հղիության 32–40-րդ շաբաթին։ Հենց այս ժամանակահատվածում են վաղաժամ ծննդաբերությունները հատկապես վտանգավոր՝ ուղեղի սպիտակ նյութի վնասման ռիսկի պատճառով։

Գիտնականները ենթադրում են, որ ապագայում բջիջների մետաբոլիզմի և էներգետիկ մատակարարման կառավարումը կարող է դառնալ անհաս երեխաների ուղեղի պաշտպանության նոր միջոց և նույնիսկ օգնել միելինի քայքայման հետ կապված նյարդաբանական հիվանդությունների բուժմանը։