Il cervello va a glucosio. Perché?

[bellastoria]

Ieri mi è sorto questo dubbio. A partire dalle nozioni di biochimica per finire con quelle di fisiologia, mi è sempre stato detto che il cervello va a glucosio (o a corpi chetonici in casi particolari). Ma perché?
Mi sono risposto pensando alla barriera ematoencefalica. È possibile che la barriera, composta dagli astrociti e dalle evaginazioni dell'endotelio, impedisca il passaggio di qualsiasi altro metabolita. Però la barriera è fatta perlopiù dai ripiegamenti della membrana plasmatica e dovrebbe quindi essere lipofilica. Perché allora il cervello nn può utilizzare i lipidi come substrato energetico?

[rgart]

non li usa perchè sono più difficili da metabolizzare....

Il glucosio è invece l'unità di base per la glicolisi --> piruvato più energia e il piruvato entra nel ciclo di krebs per cui altra energia...

[TheBigBos]

il cosidetto ATP adenositrifosfato

[laico79]

Originariamente inviato da bellastoria

Ieri mi è sorto questo dubbio. A partire dalle nozioni di biochimica per finire con quelle di fisiologia, mi è sempre stato detto che il cervello va a glucosio (o a corpi chetonici in casi particolari). Ma perché?
Mi sono risposto pensando alla barriera ematoencefalica. È possibile che la barriera, composta dagli astrociti e dalle evaginazioni dell'endotelio, impedisca il passaggio di qualsiasi altro metabolita. Però la barriera è fatta perlopiù dai ripiegamenti della membrana plasmatica e dovrebbe quindi essere lipofilica. Perché allora il cervello nn può utilizzare i lipidi come substrato energetico?

Il motivo non lo conosco ma provo a ipotizzare. Da quello che ricordo il tessuto celebrale è un tessuto che in assenza di energia tira subito le cuoia allora ha bisogno del carburante più facile da utilizzare ki fra tutti? Gli ammino acidi hanno l'inconveniente di produrre ammonio e gluttamato (un neurotrasmettitore), gli acidi grassi invece hanno il grosso inconveniente della idrofobicità per cui l'accesso alle particelle di acido grasso è difficoltoso per cui ha scarsa mobilità. Resta il glucosio che non ha azoto con se per cui, a parte la CO2, non lascia residui tossici, ed ha un altro pregio quello di permettere la produzione di atp mediante la glicolisi in assenza di ossigeno (pregio non da poco). Credo siano questi i principali motivi. Cmq in un certo senso anche il cervello usa acidi grassi infatti i corpi chetonici possono essere prodotti a partire dagli acidi grassi (non sono altro che il prodotto della condensazione dell'acetil Coa).

[gigio2005]

Originariamente inviato da bellastoria

Ieri mi è sorto questo dubbio. A partire dalle nozioni di biochimica per finire con quelle di fisiologia, mi è sempre stato detto che il cervello va a glucosio (o a corpi chetonici in casi particolari). Ma perché?
Mi sono risposto pensando alla barriera ematoencefalica. È possibile che la barriera, composta dagli astrociti e dalle evaginazioni dell'endotelio, impedisca il passaggio di qualsiasi altro metabolita. Però la barriera è fatta perlopiù dai ripiegamenti della membrana plasmatica e dovrebbe quindi essere lipofilica. Perché allora il cervello nn può utilizzare i lipidi come substrato energetico?

non ho capito se la tua domanda e':

- perche' usiamo proprio il glucosio come fonte di energia?

o

- perche' usiamo il glucosio invece dei lipidi?


nel primo caso la risposta e':
perche' gli organismi viventi terrestri hanno sviluppato questa tecnica (su vega magari le bestie usano un altro tipo di reazione chimica)

nel secondo caso la risposta e':
perche' i lipidi non sono solubili in acqua per cui, essendo il corpo umano (ma un po' tutto qui sulla terra ) composto soprattutto di acqua, sarebbe piu' scomodo utilizzare tali molecole

[Darkene]

No, la polarità delle molecole c'entra poco.

Ha ragione chi dice che il glucosio è la molecola più semplice e soprattutto veloce da utilizzare, anche in caso di (breve) carenza di ossigeno.

E il corpo umano utilizza, come fonte energetica, per la maggior parte delle calorie prodotte, proprio i grassi.

[bellastoria]

Il perché solitamente si utilizzi il glucosio mi pare chiaro. Un po' tutto il corpo umano lo utilizza in condizioni normali. Mi chiedevo invece perché ad esempio in presenza di un digiuno prolungato con la conseguente mancanza di glucosio introdotto dalla dieta, le cellule cerebrali continuino ad usare o il glucosio o i corpi chetonici. Perché nn può usare direttamente gli acidi grassi come il resto del corpo?

[Crux_MM]

Originariamente inviato da bellastoria

Il perché solitamente si utilizzi il glucosio mi pare chiaro. Un po' tutto il corpo umano lo utilizza in condizioni normali. Mi chiedevo invece perché ad esempio in presenza di un digiuno prolungato con la conseguente mancanza di glucosio introdotto dalla dieta, le cellule cerebrali continuino ad usare o il glucosio o i corpi chetonici. Perché nn può usare direttamente gli acidi grassi come il resto del corpo?

Bella domanda: chiedi perchè il cervello non si adatti ad una "mancanza di glucosio "libero"".

Potrebbe essere semplicemente perchè non ha avuto il tempo di adattarsi a tali condizioni.
Magari i lipidi sono troppo grandi per essere trasportati.
Non so: la parola ai geniacci!

[Darkene]

Originariamente inviato da bellastoria

Perché nn può usare direttamente gli acidi grassi come il resto del corpo?

Perchè i corpi chetonici sono più veloci da metabolizzare rispetto ai normali AG che richiedono, per entrare nel CdK, la beta-ossidazione, che è un processo più lungo.

[gigio2005]

Originariamente inviato da bellastoria

Il perché solitamente si utilizzi il glucosio mi pare chiaro. Un po' tutto il corpo umano lo utilizza in condizioni normali. Mi chiedevo invece perché ad esempio in presenza di un digiuno prolungato con la conseguente mancanza di glucosio introdotto dalla dieta, le cellule cerebrali continuino ad usare o il glucosio o i corpi chetonici. Perché nn può usare direttamente gli acidi grassi come il resto del corpo?

in tal caso credo sia come avevi ipotizzato tu...cioe' la storia della barriera ematoencefalica che non lascia passare i grassi

[Darkene]

Originariamente inviato da gigio2005

in tal caso credo sia come avevi ipotizzato tu...cioe' la storia della barriera ematoencefalica che non lascia passare i grassi

La BE non lascia passare alcune categorie di grassi.
Le sostanze lipofile diffondono facilmente attraverso di essa.
L'impossibilità da parte del cervello di utilizzare gli acidi grassi dipende dal fatto che la BE non lascia passare molecole con p.m. superiore ai 500 Dalton, e indipendentemente dal fatto che queste siano polari o apolari.

[Lorekon]

Originariamente inviato da bellastoria

Ieri mi è sorto questo dubbio. A partire dalle nozioni di biochimica per finire con quelle di fisiologia, mi è sempre stato detto che il cervello va a glucosio (o a corpi chetonici in casi particolari). Ma perché?
Mi sono risposto pensando alla barriera ematoencefalica. È possibile che la barriera, composta dagli astrociti e dalle evaginazioni dell'endotelio, impedisca il passaggio di qualsiasi altro metabolita. Però la barriera è fatta perlopiù dai ripiegamenti della membrana plasmatica e dovrebbe quindi essere lipofilica. Perché allora il cervello nn può utilizzare i lipidi come substrato energetico?

lì ci saranno fior di canali selettivi per far passare solo quello che deve passare.
il trasporto di qualunque cosa è regolatissimo nella cellula eh...

[bellastoria]

Originariamente inviato da Darkene

La BE non lascia passare alcune categorie di grassi.
Le sostanze lipofile diffondono facilmente attraverso di essa.
L'impossibilità da parte del cervello di utilizzare gli acidi grassi dipende dal fatto che la BE non lascia passare molecole con p.m. superiore ai 500 Dalton, e indipendentemente dal fatto che queste siano polari o apolari.

Questo era quello che cercavo. Come dicevo nel primo post nn capivo perché i grassi nn potessero attraversare la BE (essendo quest'ultima lipofila) e quindi nn mi spiegavo perché il cervello nn li utilizzasse.
Che tipo di grassi sotto ai 500 D potrebbe attraversare la BE?

[stbarlet]

Ci sono alcune categorie di grassi che sono necessarie per il cervello, ci sono diverse malattie legate a problemi di questo genere. Non chiedermi quali perchè è roba di terza liceo

[gigio2005]

Originariamente inviato da bellastoria

Questo era quello che cercavo. Come dicevo nel primo post nn capivo perché i grassi nn potessero attraversare la BE (essendo quest'ultima lipofila) e quindi nn mi spiegavo perché il cervello nn li utilizzasse.
Che tipo di grassi sotto ai 500 D potrebbe attraversare la BE?

a occhio penso che gli acidi grassi presenti nel corpo umano non raggiungano i 500 dalton...

penso sia piu' un problema di lipoproteine che li trasportano... o no?

[Darkene]

Un singolo acido grasso forse no, ma i trigliceridi si, e siccome gli AG girano per l'organismo come trigliceridi, risulta evidente che questi non possano attraversare la BE.

[laico79]

Originariamente inviato da gigio2005

a occhio penso che gli acidi grassi presenti nel corpo umano non raggiungano i 500 dalton...

penso sia piu' un problema di lipoproteine che li trasportano... o no?

Credo che se fossero stati convenienti dal punto di vista metabolico, si sarebbe sviluppato un sistema di trasporto. Il punto è che non sono convenienti dato che richiedono tempo ed ossigeno per produrre energia.

[gigio2005]

Originariamente inviato da Darkene

Un singolo acido grasso forse no, ma i trigliceridi si, e siccome gli AG girano per l'organismo come trigliceridi, risulta evidente che questi non possano attraversare la BE.

giusto.... moltiplicare x3

quindi un C20 * 3 = 700-800 dalton