Forskare vid University of Michigan med hjälp av bananfluga rapporterar att förändringar i sockeromsättningen kan påverka om skadade nervceller och deras axoner försämras eller kvarstår. Arbetet, publicerat i *Molecular Metabolism*, beskriver ett kontextberoende svar som involverar proteinerna DLK och SARM1 som kan sakta ner axonfördegeneration kortvarigt efter skada, ett fynd som teamet säger kan informera framtida strategier för forskning om neurodegenerativa sjukdomar.
Nervceller, cellerna som driver nervsystemet, ersätter sig generellt inte efter skada på det sätt som många andra celltyper kan. Efter händelser som stroke eller hjärnskakning —och vid neurodegenerativa sjukdomar— är nervceller och deras axoner, de långa utskott som bär elektriska signaler, ofta mer benägna att försämras än att repareras. Forskare vid University of Michigan rapporterar bevis för att en nervcells öde efter skada kan påverkas av hur den bearbetar socker. I experiment med Drosophila melanogaster (bananfluga) fann teamet att störa glykolysen genom att minska aktiviteten hos pyruvatkinas —en nyckel-enzym i sockeromsättning— kan underminera axon- och synapsintegritet i annars friska nervceller. Men när nervcellerna redan var skadade fördröjde samma metaboliska störning Walleriansk degeneration, en form av axonnedbrytning som följer nervskada. Studien, ledd av huvudförfattaren Monica Dus, associerad professor i molekylär, cell- och utvecklingsbiologi vid University of Michigan, hävdar att metaboliska förändringar sedda vid hjärnskada och sjukdomar som Alzheimers inte bara är en biprodukt av sjukdomen. „Metabolismen förändras ofta vid hjärnskada och sjukdomar som Alzheimers, men vi vet inte om det är orsak eller följd av sjukdomen“, sade Dus i universitetets redogörelse för arbetet. Huvudförfattaren TJ Waller, postdoktoralforskare, och kollegor fokuserade på två proteiner som länge studerats i axon-skadevägar: dual leucine zipper kinase (DLK), som fungerar som sensor för neuronell skada, och SARM1 (Sterile Alpha and TIR Motif-containing 1), ett enzym nära kopplat till axondegeneration. Forskare rapporterar att när sockeromsättningen stördes krävdes DLK-signalering och SARM1-aktivitet tillsammans för progressiv axon- och synapsdegeneration i flugans nervsystem. Samtidigt fann teamet att i det tidiga fönstret efter skada —innan progressiv degeneration tog greppet— utlöste metabolisk störning ett skyddande svar som sammanföll med minskad lokalisering av SARM1 i axoner, och detta associerades med långsammare degeneration efter nervskada. Författarna beskriver resultatet som en kontextberoende „rheostat“ där DLK-signalering kan bidra till kortvarigt skydd under vissa förhållanden men, när den kvarstår, är kopplad till progressiv neurodegeneration. Den dubbla rollen kan komplicera ansträngningar att rikta DLK terapeutiskt, sade forskarna, eftersom att helt blockera vägen också kan störa potentiellt fördelaktiga stress-svar. „Om vi vill fördröja sjukdomsprogression vill vi hämma dess negativa aspekt“, sade Waller. „Vi vill säkerställa att vi inte alls hämmar den mer positiva aspekten som faktiskt kan hjälpa till att sakta ner sjukdomen naturligt.“ Arbetet stöddes av U.S. National Institutes of Health, U.S. National Science Foundation, Rita Allen Foundation och Klingenstein Fellowship in the Neurosciences, enligt universitetet. Fynden publicerades som: Thomas J. Waller, Catherine A. Collins och Monica Dus, „Pyruvate kinase deficiency links metabolic perturbations to neurodegeneration and axonal protection“, Molecular Metabolism (2025).
