Un diagramma schematico che illustra l'impatto del lattato sul SNC di pazienti con AD. Il lattato, un prodotto della glicolisi, è un substrato essenziale per il mantenimento del normale metabolismo energetico cerebrale. I mitocondri, le "centrali energetiche" nei neuroni, non si affidano solo al glucosio per produrre ATP, ma richiedono anche che gli astrociti forniscano "materie prime" come il lattato. Il lattato prodotto dalla glicolisi negli astrociti può entrare nei mitocondri per un'ulteriore ossidazione, convertendosi infine in CO2 e acqua. Gli astrociti, le cellule gliali più abbondanti, svolgono un ruolo cruciale nel supportare le richieste energetiche neuronali. Nel cervello, il lattato prodotto tramite glicolisi o glicogeno immagazzinato (glicogenolisi) viene rilasciato dagli astrociti attraverso il trasportatore di monocarbossilato 4 (MCT4). Viene quindi assorbito dai neuroni tramite il trasportatore di monocarbossilato 2 (MCT2) sulla membrana neuronale [34]. Questo lattato, dopo essere stato convertito in piruvato, viene ossidato dai mitocondri neuronali. Pertanto, l'ipotesi descritta della "navetta lattato astrocita-neurone" si attiva in condizioni aerobiche, dove l'attività sinaptica glutamatergica neuronale promuove la produzione di lattato negli astrociti e gli astrociti integrano la produzione basale di ATP dei neuroni, tipicamente derivata dall'ossidazione del carbonio del glucosio direttamente dalla glicolisi neuronale [35]. In condizioni di basso glucosio, la glicogenolisi del lattato negli astrociti può essere sovraregolata per soddisfare le richieste neuronali. La navetta del lattato e l'apporto di carbonio ai neuroni possono essere interrotti da vari processi, tra cui: la sottoregolazione dei trasportatori di glucosio attraverso la BBB che porta a una riduzione generale dell'assorbimento di glucosio, la diminuzione dell'espressione dell'esochinasi e l'alterata espressione di MCT4 astrocitico e MCT2 neuronale durante l'invecchiamento. Oltre a questo, il cervello può anche utilizzare il lattato trasportato da altri organi attraverso il flusso sanguigno. Già negli anni '70 e '80, numerosi ricercatori avevano già scoperto che il lattato poteva essere "trasportato" tra vari gruppi. Negli studi sul miglioramento della disfunzione cognitiva nei pazienti con AD, il ripristino della funzione mitocondriale è considerato un approccio molto efficace. La ricerca attuale ha scoperto che il lattato non è solo una "molecola di segnalazione", ma può anche influenzare la struttura delle proteine. Nello studio di Lian et al. sulla PD, è stato scoperto che SIRT1 può influenzare l'omeostasi del lattato. Hanno sottolineato che l'eccessivo accumulo di lattato nel cervello può esacerbare le caratteristiche patologiche della PD, mentre la deacetilazione della piruvato chinasi M2 (PKM2) a K135 e K206 da parte di SIRT1 per bloccare la sua attività enzimatica, inibendo la glicolisi per ridurre la produzione di lattato, ha alleviato la PD [38]. SIRT1 ha anche un ruolo nella regolazione della dinamica mitocondriale. SIRT1 è una deacetilasi NAD+-dipendente situata principalmente nel nucleo e livelli elevati di NAD nel corpo attivano SIRT1 [39]. È stato dimostrato che SIRT1 migliora il metabolismo ossidativo mitocondriale e regola attivamente l'autofagia e la funzione mitocondriale in condizioni di stress ossidativo [40-42]. In alcuni studi, è stato dimostrato che SIRT1 è coinvolto nella clearance delle proteine Aβ e Tau e la sua funzione di deacetilazione ha i seguenti effetti: in primo luogo, il fattore di trascrizione
I disturbi metabolici, come l'obesità, la dislipidemia e il ...
![Un diagramma schematico che illustra l'impatto del lattato sul SNC di pazienti con AD. Il lattato, un prodotto della glicolisi, è un substrato essenziale per il mantenimento del normale metabolismo energetico cerebrale. I mitocondri, le "centrali energetiche" nei neuroni, non si affidano solo al glucosio per produrre ATP, ma richiedono anche che gli astrociti forniscano "materie prime" come il lattato. Il lattato prodotto dalla glicolisi negli astrociti può entrare nei mitocondri per un'ulteriore ossidazione, convertendosi infine in CO2 e acqua. Gli astrociti, le cellule gliali più abbondanti, svolgono un ruolo cruciale nel supportare le richieste energetiche neuronali. Nel cervello, il lattato prodotto tramite glicolisi o glicogeno immagazzinato (glicogenolisi) viene rilasciato dagli astrociti attraverso il trasportatore di monocarbossilato 4 (MCT4). Viene quindi assorbito dai neuroni tramite il trasportatore di monocarbossilato 2 (MCT2) sulla membrana neuronale [34]. Questo lattato, dopo essere stato convertito in piruvato, viene ossidato dai mitocondri neuronali. Pertanto, l'ipotesi descritta della "navetta lattato astrocita-neurone" si attiva in condizioni aerobiche, dove l'attività sinaptica glutamatergica neuronale promuove la produzione di lattato negli astrociti e gli astrociti integrano la produzione basale di ATP dei neuroni, tipicamente derivata dall'ossidazione del carbonio del glucosio direttamente dalla glicolisi neuronale [35].
In condizioni di basso glucosio, la glicogenolisi del lattato negli astrociti può essere sovraregolata per soddisfare le richieste neuronali. La navetta del lattato e l'apporto di carbonio ai neuroni possono essere interrotti da vari processi, tra cui: la sottoregolazione dei trasportatori di glucosio attraverso la BBB che porta a una riduzione generale dell'assorbimento di glucosio, la diminuzione dell'espressione dell'esochinasi e l'alterata espressione di MCT4 astrocitico e MCT2 neuronale durante l'invecchiamento. Oltre a questo, il cervello può anche utilizzare il lattato trasportato da altri organi attraverso il flusso sanguigno. Già negli anni '70 e '80, numerosi ricercatori avevano già scoperto che il lattato poteva essere "trasportato" tra vari gruppi.
Negli studi sul miglioramento della disfunzione cognitiva nei pazienti con AD, il ripristino della funzione mitocondriale è considerato un approccio molto efficace. La ricerca attuale ha scoperto che il lattato non è solo una "molecola di segnalazione", ma può anche influenzare la struttura delle proteine. Nello studio di Lian et al. sulla PD, è stato scoperto che SIRT1 può influenzare l'omeostasi del lattato. Hanno sottolineato che l'eccessivo accumulo di lattato nel cervello può esacerbare le caratteristiche patologiche della PD, mentre la deacetilazione della piruvato chinasi M2 (PKM2) a K135 e K206 da parte di SIRT1 per bloccare la sua attività enzimatica, inibendo la glicolisi per ridurre la produzione di lattato, ha alleviato la PD [38]. SIRT1 ha anche un ruolo nella regolazione della dinamica mitocondriale. SIRT1 è una deacetilasi NAD+-dipendente situata principalmente nel nucleo e livelli elevati di NAD nel corpo attivano SIRT1 [39]. È stato dimostrato che SIRT1 migliora il metabolismo ossidativo mitocondriale e regola attivamente l'autofagia e la funzione mitocondriale in condizioni di stress ossidativo [40-42]. In alcuni studi, è stato dimostrato che SIRT1 è coinvolto nella clearance delle proteine Aβ e Tau e la sua funzione di deacetilazione ha i seguenti effetti: in primo luogo, il fattore di trascrizione](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fpub-8c0ddfa5c0454d40822bc9944fe6f303.r2.dev%2Fai-drawings%2FcKA9jejJMp5uNe7lVgVtEuItcdsfIJvV%2F1a951d3f-b53e-440c-9f46-f23a03d0add4%2F2f94c1e2-dfcb-42c6-a2be-283de804b398.png&w=3840&q=75)
