Mózgowy metabolizm glukozy jest zagadnieniem, które w dalszym ciągu stanowi przedmiot zainteresowań naukowców. Zaburzenie transportu i metabolizmu glukozy w mózgu może być czynnikiem rozwoju licznych patologii. Wyniki badań ostatnich lat wykazują istotny związek pomiędzy zaburzeniami mózgowego metabolizmu glukozy a rozwojem chorób neurodegeneracyjnych. Glukoza jest monosacharydem stanowiącym główne źródło energii komórek mózgu. Mózg jest organem najbardziej wrażliwym na zmiany stężenia glukozy we krwi. Zaburzenia w transporcie glukozy doprowadzają do powstania zmian w obrębie ośrodkowego układu nerwowego. Choroby neurodegeneracyjne w literaturze definiowane są jako postępujące i nieodwracalne zwyrodnienia tkanki nerwowej, której komórki obumierają w wyniku procesów degeneracyjnych. Celem niniejszej pracy jest opisanie fizjologii i roli wybranych transporterów glukozy oraz przedstawienie ich znaczenia w rozwoju chorób neurodegeneracyjnych. Omówiono tutaj zaburzenia ekspresji wybranych transporterów: GLUT1 oraz GLUT3 w chorobie Alzheimera i Pląsawicy Huntingtona. Zrozumienie podstaw mózgowego metabolizmu glukozy może stanowić istotny czynnik w walce z chorobami w obrębie ośrodkowego układu nerwowego.

WstępCholestaza, inaczej zastój żółci, pojawia się wówczas, gdy dochodzi do zablokowania przepływu żółci. Obecnie wyróżnia się dwa rodzaje cholestazy: zewnątrzwątrobową i wewnątrzwątrobową. Do czynników wywołujących cholestazę zalicza się m.in.: alkoholowe i niealkoholowe stłuszczenia wątroby, infekcje, choroby dróg żółciowych, nowotwory dróg żółciowych czy choroby trzustki. Celem przeprowadzonych badań była ocena cech cholestazy i zmian w aktywności metaloproteinaz 2 i 9.Materiał i metodyMateriał badawczy stanowiło 36 szczurów samców szczepu Sprague-Dawley o masie ciała 350–420 g. Zwierzęta podzielono na 3 grupy badane i 3 grupy kontrolne, po 6 zwierząt w każdej. W grupach badanych wywołano model cholestazy zewnątrzwątrobowej. Zwierzęta z grup badanych i kontrolnych reoperowano kolejno po upływie 3, 7 i 14 dni. Aktywność wybranych metaloproteinaz określono metodą zymograficzną. Następnie ocenie mikroskopowej poddano preparaty histopatologiczne, oceniając charakterystyczne dla wątroby szczura cechy cholestazy.WynikiWszystkie grupy poddano analizie statystycznej z użyciem testu Kruskala i Wallisa dla wartości nieparametrycznych. Komputerowa analiza densytometryczna wyników zymografii uzyskanych z pobranego materiału wykazała aktywność MMP-2 i MMP-9. Znamienne statystycznie różnice oznaczono w przypadku MMP-2, stwierdzając jej podwyższoną aktywność w grupach I C, III C (*p < 0,05) w porównaniu z grupami kontrolnymi. Zaobserwowano tendencję wzrostową.WnioskiWraz z upływem czasu trwania cholestazy wzrasta aktywność MMP-2. Wyniki analizy histopatologicznej wybranych cech cholestazy wykazały, iż znamiennie wyższe oceny uzyskiwały zwierzęta w doświadczalnym modelu cholestazy.

Apoptoza jest uporządkowanym, czynnym procesem przebiegającym z aktywacją określonych genów, w wyniku którego komórka może wejść na drogę programowanej śmierci. Podczas embriogenezy, zaprogramowane szablony śmierci komórkowej w regresji struktur pierwotnych lub nieprawidłowych są niezbędne w prawidłowym kształtowaniu narządów i funkcjonowaniu układu nerwowego. Z kolei, nasilona śmiertelność komórek w dojrzałym układzie nerwowym może prowadzić do różnych chorób neurodegeneracyjnych. Z tych powodów rodzina białek Bcl‑2 jest intensywnie badana w kontekście funkcjonowania układu nerwowego. Programowana śmierć komórki (PCD) pozwala eliminować komórki zbędne, przyczyniając się w ten sposób do utrzymania homeostazy w organizmie. Jako przykład można podać usuwanie z tkanek komórek starych, uszkodzonych lub nadliczbowych. Nieprawidłowa regulacja apoptozy charakterystyczna jest dla procesów nowotworowych, zmian zwyrodnieniowych i schorzeń autoimmunologicznych. Obecnie badania nad ekspresją genów białek pro- i antyapoptotycznych, z zastosowaniem technologii knock‑out budzą wielkie nadzieje na leczenie pacjentów, dotkniętych zmianami neurodegeneracyjnymi. Aktualne odkrycia sugerują, że nie bez znaczenia pozostaje stosunek poziomów ekspresji genów białek Bcl‑2 i Bax. Białka Bcl‑2 poprzez regulację kaspazo- zależnej apoptozy w neuronach, zapobiegają szybkiej degeneracji wallerowskiej. Możliwości oddziaływania absencji genu bcl-2 na substancje i czynniki neurotroficzne może mieć przełożenie na proces regeneracji nerwów obwodowych.

Rozwój metod stosowanych w biologii molekularnej pozwolił na znaczący postęp           w naukach medycznych i farmaceutycznych. Obserwuje się go także w farmakognozji, która w centrum zainteresowania stawia substancje pochodzenia naturalnego zawarte w surowcach roślinnych. Od dawna znane są korzystne działania niektórych z nich, natomiast naukowe dowody na ich właściwości prozdrowotne zaczęły pojawiać się  już od czasów starożytnych. Fakt ten dotyczy także kurkuminy i długiej drogi od wyizolowania jej w czystej postaci w 1842 roku do poznania jej budowy chemicznej w 1910 roku. Ze względu na właściwości chemiczne cząsteczki kurkuminie przypisuje się wiele właściwości prozdrowotnych. Dotyczą one wielu układów i narządów, takich jak skóra, droga wzrokowa, układ oddechowy, układ krwionośny, układ pokarmowy, a także układ nerwowy. Jednym z powikłań następujących po uszkodzeniu nerwów jest utrata funkcji lokomotorycznych i rozwój stanu zapalnego w obrębie nerwu. Kurkumina cechuje się właściwościami przeciwzapalnymi. Potwierdzeniem tego jest inhibicja czynnika jądrowego κB (ang. nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells, NF-κB), który jest mediatorem w procesach zapalnych. Ponadto, bardzo ważnym obszarem związanym z dysfunkcją neuronów jest proces starzenia się organizmu, spowodowany między innymi obecnością reaktywnych form tlenu. Neuroprotekcyjne działanie kurkuminy pozwala na zmniejszenie ich stężenia, którego podwyższony poziom spowodowany jest nagromadzeniem mutacji w obrębie DNA mitochondrialnego. Pozytywny wpływ kurkuminy na układ nerwowy wynika z jej zdolności do przenikania przez barierę krew-mózg. Jednak jej słaba rozpuszczalność limituje znacznie właściwości terapeutyczne wynikające z suplementacji kurkuminy. Obecnie opracowuje się metody, które mają na celu zwiększenie jej biodostępności, wykorzystując do tego nanocząsteczki. Celem niniejszej pracy jest przedstawienie zagadnień dotyczących molekularnego działania kurkuminy, jak również wykazanie jej istotnego wpływu na układ nerwowy. Poznanie działania kurkuminy i jej właściwości terapeutycznych może stanowić istotny czynnik w redukcji stanów zapalnych                   w obrębie ośrodkowego układu nerwowego.