Zerebraler Energiemetabolismus und Allokation bei neuronaler Aktivierung/Inhibition

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In Teilprojekt 4 (erste Förderperiode) konnte gezeigt werden, dass der zerebrale Gehalt an Hochenergiephosphaten unter Hypo- und Hyperglykämie in engen Grenzen konstant gehalten wird, das Gehirn also intrinsisch Allokation betreibt. Die VEGF-Konzentrationen als Mediatoren der zerebralen Glukoseversorgung adaptieren entsprechend mit einem Anstieg unter Hypo- und einem Abfall unter Hyperglykämie. Teilprojekt B2 soll nun diese zerebrale Energieabforderung (Allokation) weiter fokussieren. Im Gehirn sind sowohl die Adenosintriphosphat-Synthase (ATPase) als auch die Kreatin-Kinase (CK)-Reaktionen im metabolischen Netzwerk aus y-ATP, Phosphokreatin (PCr) und anorganischem Phosphat (Pi) im chemischen Gleichgewicht. Die Grundannahme des Projektes ist, dass durch direkte Stimulation bzw. Suppression des neuronalen Energieverbrauchs Allokationsprozesse vom Gehirn initiiert werden. Das Gehirn fordert aus der Peripherie so viel Energie ab, wie es zur Deckung des Bedarfs benötigt („Pullprinzip ). Zur Überprüfung dieser Hypothese wird in Projekt B2 der neuronale Energiebedarf unter konstanter peripherer Energiezufuhr (mittels euglykämischer Clamps) durch direkte Aktivierung/Inhibition moduliert und dessen Manifestation auf neuroenergetischer, endokriner und metabolischer Ebene beim Menschen untersucht.