Визуализация монокарбоксилатов и других соответствующих метаболитов в головном мозге личинок дрозофилы ex vivo с помощью генетически закодированных сенсоров

Мозг — это ткань с высоким потреблением энергии, которая в основном использует глюкозу в качестве топлива. С другой стороны, экспериментальные данные свидетельствуют о том, что другие метаболиты, такие как кетоновые тела и монокарбоксилаты, могут быть полезны в качестве источников энергии. Тем не менее, до сих пор ведутся споры о том, какие клетки мозга являются продуцентами и первичными потребителями.

Было продемонстрировано, что лактат является важным метаболитом у позвоночных, чтобы стимулировать мозговую активность in vivo. Наша группа и другие ученые показали на примере дрозофилы важность монокарбоксилатных молекул для удовлетворения высоких энергетических потребностей нейронов, а также потребность в глиальных лактатных и кетоновых телах для формирования памяти. Мы описали монокарбоксилатные транспортеры в головном мозге дрозофилы и определили, что перенос лактата из глиальных клеток в нейроны необходим для поддержания нейронной активности в периоды высокого спроса.

Основным преимуществом является возможность определения внутриклеточной динамики глюкозы и ее метаболитов, таких как лактат, пируват и АТБ, в глиальных клетках и нейронах при базальной и высокой нейронной активности. Кроме того, для измерения переноса этих молекул в других живых тканях, например, в жировых телах. Использование модели дрозофилы in vivo для изучения энергетического метаболизма мозга с использованием простой установки.

Это позволит моделировать метаболические заболевания или лучше понимать управление энергией в нормальном мозге или во время развития нейродегенеративных заболеваний.