Glukosemetabolisme i hjernen

Den menneskelige hjerne udgør kun 2 % af kropsvægten, men den bruger omkring 20 % af kroppens samlede glukose. Dette viser, hvor afgørende glukosemetabolismen er for, at neuroner og andre celletyper i hjernen fungerer korrekt. Klassisk set er glukose hovedsagelig blevet betragtet som en vigtig brændstofkilde til den energiintensive proces med neuronal aktivitet. Men en nærmere analyse viser, at glukosemetabolismen i hjernen ikke er så enkel og kan have mange andre regulerende funktioner end blot at være en energikilde. Forskellige celletyper i hjernen udtrykker forskellige specifikke glukosetransportører, som sætter dem i stand til at regulere deres glukosemetabolisme på en meget individualiseret måde. Dette giver mulighed for, at glukosemetabolismen i hjernen også kan have anden vigtig fysiologisk relevans i specifikke celletyper med forskellig fysiologi. I betragtning af disse bredere muligheder er forskerne interesseret i at forstå glukosemetabolismens regulerende inddragelse i andre vitale funktioner i hjernen såsom redoxbalance, neuronal plasticitet, langtidspotentiering samt indlæring og hukommelse. Af yderligere interesse er det at forstå den metaboliske aftastning af gener, der er involveret i neuronal plasticitet. Som led i udviklingen af en translationel forståelse af glukosemetabolismen i hjernen er forskningen også fokuseret på at udforske de adaptive og maladaptive konsekvenser af defekter i glukosemetabolismen ved Alzheimers sygdom, som ses flere år før vi ser andre synlige symptomer som f.eks. aflejring af tangles/plaques og hukommelsesunderskud osv. hos AD-patienter. Det vil gøre det muligt for os at finde frem til de vigtigste terapeutika, der er rettet mod specifikke dele af denne vej, og som ikke blot kan øge neuroprotektionen, men også forbedre den neuronale plasticitet. Klassisk blev laktat kun betragtet som en brændstofkilde under anaerobe forhold. Men mange nyere resultater har vist, at laktat tjener som en vigtig brændstofkilde for neuroner selv under aerobe forhold. I lyset af de seneste videnskabelige resultater synes den regulerende rolle, som laktat spiller i hjernen, at være meget bredere end blot en energikilde. Forskere er dybt interesseret i at forstå den regulerende inddragelse af laktat i visse vitale funktioner i neuroner ud over energiproduktion.