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Cientistas descobrem o papel da hexoquinase 2 na atividade microglial

Cientistas descobrem o papel da hexoquinase 2 na atividade microglial

Micrografias representativas de tdT e Iba1 (microglia) nos cérebros de camundongos Hk2CreERT2-tdTomato. Crédito: Universidade de Zhejiang

A microglia, as células imunológicas primárias e principais guardiãs da atividade cerebral no cérebro, pode monitorar constantemente o microambiente para manter a homeostase cerebral. Quando submetidos a depleção aguda ou sob condições de doença, eles sofrerão rápida proliferação, resultando na restauração do pool homeostático ou na formação de aglomerados microgliais ao redor dos locais da doença.

Além disso, micróglia migram rapidamente para os locais danificados e provocam respostas imunes para conter e reparar os danos. No entanto, pouco se sabe sobre os determinantes moleculares específicos que moldam metabolicamente e bioenergeticamente as funções microgliais.

A hexoquinase (HK), ao catalisar a fosforilação da glicose em glicose-6-fosfato, é a primeira enzima limitante da velocidade na utilização da glicose. Foram identificadas quatro isoenzimas HK principais, HK1, HK2, HK3 e HK4, com diferentes características bioquímicas e atividades catalíticas.

Cientistas descobrem o papel da hexoquinase 2 na atividade microglial

A ablação de HK2 suprimiu a repopulação microglial. Crédito: Universidade de Zhejiang

Ao analisar sistematicamente o regulador metabólico em diferentes tipos de células cerebrais, o Dr. Hu Yaling e seus colegas descobriram inesperadamente que HK2, a isoenzima mais ativa associada à membrana mitocondrial, é expressa seletivamente na microglia no cérebro.

No estudo, os pesquisadores descobriram que a ablação genética de HK2 reduziu o fluxo glicolítico microglial e produção de energiasuprimiu a repopulação microglial e atenuou a vigilância microglial e a migração desencadeada por danos em camundongos machos.

A elevação de HK2 foi particularmente proeminente em micróglias imunologicamente desafiadas ou associadas a doenças. Em modelos de AVC isquêmico, no entanto, a deleção de HK2 promoveu neuroinflamação e potencializou o dano cerebral. As respostas inflamatórias aumentadas após a ablação de HK2 na micróglia foram, portanto, associadas à função mitocondrial aberrante e ao acúmulo de espécies reativas de oxigênio.

Cientistas descobrem o papel da hexoquinase 2 na atividade microglial

Os papéis duplos da hexoquinase 2 na formação de funções microgliais. Crédito: Universidade de Zhejiang

Este estudo demonstra que o HK2 regula tanto o fluxo glicolítico quanto a atividade mitocondrial para moldar as funções microgliais, que contribuem para anormalidades metabólicas e inflamação desadaptativa em cérebro doenças. Isso abrirá a porta para um possível direcionamento terapêutico da micróglia em múltiplos doenças neurológicas em que a elevação de HK2 e anormalidades metabólicas estão implicadas.

O artigo é publicado na revista Metabolismo da Natureza.

Mais Informações:
Yaling Hu et al, Papéis duplos da hexoquinase 2 na formação da função microglial por controle do fluxo glicolítico e atividade mitocondrial, Metabolismo da Natureza (2022). DOI: 10.1038/s42255-022-00707-5

Fornecido pela Universidade de Zhejiang

Citação: Os cientistas descobrem o papel da hexoquinase 2 na atividade microglial (2022, 29 de dezembro) recuperado em 29 de dezembro de 2022 em https://medicalxpress.com/news/2022-12-scientists-uncover-hexokinase-role-microglial.html

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