Microglia, primarne imune ćelije i ključni čuvari moždane aktivnosti u mozgu, mogu stalno pratiti mikrookruženje kako bi održali homeostazu mozga. Kada su podvrgnuti akutnom iscrpljivanju ili u uslovima bolesti, oni će se podvrgnuti brzoj proliferaciji, što će rezultirati restauracijom homeostatskog bazena ili formiranjem mikroglijalnih klastera koji okružuju mesta bolesti.
Pored toga, mikroglija brzo migrira ka mestima oštećenja i izaziva imune odgovore da obuzda i popravi štetu. Međutim, malo se zna o specifičnim molekularnim determinantama koje metabolički i bioenergetski oblikuju mikroglijalne funkcije.
Heksokinaza (HK), katalizujući fosforilaciju glukoze u glukoza-6-fosfat, je prvi enzim koji ograničava brzinu u korišćenju glukoze. Identifikovana su četiri glavna HK izozima, HK1, HK2, HK3 i HK4, sa različitim biohemijskim karakteristikama i katalitičkim aktivnostima.
Sistematskom analizom metaboličkog regulatora u različitim tipovima moždanih ćelija, dr Hu Ialing i kolege neočekivano su otkrili da je HK2, najaktivniji izozim povezan sa mitohondrijalnom membranom, selektivno eksprimiran u mikroglijama u mozgu.
U studiji, istraživači su otkrili da je genetska ablacija HK2 smanjila mikroglijalni glikolitički tok i proizvodnju energije, potisnula repopulaciju mikroglija, i oslabila mikroglijalni nadzor i migraciju izazvanu oštećenjem kod mužjaka miševa.
Povišenje HK2 bilo je posebno istaknuto kod mikroglija izazvanih imunološkim sistemom ili bolesti povezanih. U modelima ishemijskog moždanog udara, međutim, delecija HK2 je promovisala neuroinflamaciju i potenciralo cerebralno oštećenje. Stoga je utvrđeno da su pojačani inflamatorni odgovori nakon ablacije HK2 u mikroglijama povezani sa aberantnom funkcijom mitohondrija i akumulacijom reaktivnih vrsta kiseonika.
Ova studija pokazuje da HK2 zatvara i glikolitički fluks i mitohondrijalnu aktivnost da oblikuje mikroglijalne funkcije, koje doprinose metaboličkim abnormalnostima i neprilagođenoj upali kod bolesti mozga. Ovo će otvoriti vrata potencijalnom terapijskom ciljanju mikroglije kod višestrukih neuroloških bolesti u koje su umešane povišenje HK2 i metaboličke abnormalnosti.
