Vihreät levät toimittavat happea aivoihin

Siitä lähtien aivot ovat yksi eniten energiaa kuluttavista elimistähermosolujen täytyy käsitellä valtava määrä signaaleja sekunnissa. Erityisesti ne vaativat suuria määriä happea toimiakseen, koska suurin osa tehtävien suorittamiseen tarvittavasta energiasta muodostuu aerobisesta aineenvaihdunnasta. Eläimet saavat happea ympäristöstä ja rikastavat verta keuhkojen avulla. Jotkut organismit, nimittäin fotosynteettiset kasvit, pystyvät tuottamaan sen itse käyttämällä valoa energianlähteenä. Hänen ansiostaan ​​he syntetisoivat orgaanisia aineita, kun taas happea vapautuu sivutuotteena. Tämän ominaisuuden vuoksi Münchenin Ludwig- ja Maximilian-yliopiston tutkijat kiinnostuivat mahdollisuudesta käyttää fotosynteettisiä mikro-organismeja syöttämään aivoihin suoraan happea. Tutkimukset ovat osoittaneet, että viherlevien vapauttama happi riittää todella ruokkimaan aivoja.

Vihreät levät ovat osoittaneet kykynsä toimittaa aivoille happea

Syanobakteerit aivojen hapen lähteenä

Elämän kannalta välttämättömän kaasun lähteenätutkijat päättivät käyttää mikro-organismeja - yksisoluisia vihreitä leviä ja sinileviä. Muuten, jälkimmäinen kerran, kun Maa hidasti pyörimistään, toimitti happea koko ilmakehämme. Siksi niiden kyky tuottaa tehokkaasti happea tunnetaan hyvin.

Suurin osa maapallon ilmakehän hapesta tulee näistä bakteereista.

Kokeet suoritettiin kynsillä varustetuilla nuijapäilläsammakot Xenopus laevis. Sinä aikana, jolloin etukäpälät kasvoivat nuijapäissä, syanobakteeria Synechocystis ja viherlevää injektoitiin sydämen kammioihin. Huomaan, että tutkijoiden oli tärkeää tuoda happilähteitä sydämen kammioon, ei sydänlihakseen, mikä varmisti bakteerien ja levien toimituksen veren mukana suoraan aivoihin. Tietenkin ne levisivät koko nuijapäiden kehoon, mutta suurin osa niistä oli keskittynyt tänne.

Koetta varten nuijapäiltä riistettiinkyky saada happea luonnollisella tavalla. Kuitenkin, kun aivot altistettiin valolle, ne saivat suuria määriä happea. Kaasupitoisuus mitattiin aivojen kammioissa, eli ontelojärjestelmässä, joka on täytetty aivo-selkäydinnesteellä. Kun valo sammutettiin ympäristössä, jossa oli alhainen happipitoisuus, nuijapäiden hermosolujen toiminta lakkasi kokonaan. Mutta heti kun valo sytytettiin uudelleen, aivojen neuronit jatkoivat toimintaansa.

Tilaa Pulse Mail.ru -sivustomme, jossa olemme laatineet sinulle entistä mielenkiintoisempia materiaaleja.

Mahdollisten epätarkkuuksien poistaminen kokonaanTutkimuksessa tutkijat ovat tehneet saman tavallisten nuijapäiden kanssa, joita ei ruiskutettu viherlevien ja sinilevien aivoihin. Tulos oli odotettu - hapettomassa ympäristössä heidän aivojen neuronit lakkasivat toimimasta, kun taas valo ei muuttanut tilannetta millään tavalla, koska heidän aivoissaan happitaso pysyi aina matalalla tasolla. Sama tilanne syntyi, jos nuijapäihin ruiskutettiin aivoihin leviä tai mutanttibakteereja, jotka eivät kykene fotosynteesiin. Tutkimuksen yksityiskohdat on julkaistu iScience-lehdessä.

Valolle altistuessaan nuijapäiden aivot, joiden sisällä oli sinileviä ja viherleviä, saivat suuren määrän happea

Uusi tapa toimittaa happea kudoksiin?

Syanobakteerit eivät tietenkään korvaa mekaanista ilmanvaihtoa, koskane tarjoavat vain paikallista hapetusta. Mutta se ei tee tutkimuksesta vähemmän merkityksellistä. Kirjoittajien mukaan saadut tulokset osoittavat, että yksisoluiset fotosynteettiset mikro-organismit voivat toimia uutena keinona lisätä kudosten hapen saantia hallitusti. Niitä voidaan käyttää esimerkiksi happipitoisuuden lisäämiseen soluviljelmissä, siirretyissä elimissä tai aivoviipaleissa.

Lisäksi fotosynteettisiä organismejatuottaa hapen lisäksi myös sokeria. Joten on mahdollista, että heidän metabolisia kykyjään voidaan käyttää ravintoaineiden syntetisoimiseen. Koska valon intensiteettiä, kestoa ja spektriä voidaan säätää erittäin tarkasti, tämä menetelmä voi tarjota myös uusia lähestymistapoja hapen roolin tutkimukseen aineenvaihduntaprosesseissa. Lopuksi haluan muistuttaa, että aiemmin puhuin toisesta, yhtä mielenkiintoisesta tutkimuksesta, jossa tutkijat harkitsivat mahdollisuutta toimittaa happea koko kehoon suoliston kautta. Jälkimmäisen on itse asiassa suoritettava keuhkojen tehtävä.