Монокарбоксилатные транспортеры в центральной нервной системе: распределение, регуляция и функции

Монокарбоксилатные транспортеры (MCT) представляют собой протон-связанные мембранные переносчики, участвующие в транспорте монокарбоксилатов, таких как лактат, пируват и кетоновые тела. На основании гомологии последовательностей они относятся к более крупному семейству переносчиков, включающему у млекопитающих 14 представителей. MCT обнаруживаются в различных тканях, включая головной мозг, где описаны три изоформы — MCT1, MCT2 и MCT4. Каждая из этих изоформ характеризуется особым региональным и клеточным распределением в головном мозге грызунов. На клеточном уровне MCT1 экспрессируется эндотелиальными клетками микрососудов, эпендимоцитами и астроцитами. Экспрессия MCT4, по-видимому, специфична для астроцитов. Напротив, преобладающим нейрональным переносчиком монокарбоксилатов является MCT2. Интересно, что часть иммунореактивности MCT2 локализована в постсинаптических участках, что указывает на особую роль монокарбоксилатов и их переносчиков в синаптической передаче. Помимо изменений экспрессии в процессе развития и при изменении питания, новые данные свидетельствуют о том, что экспрессия MCT регулируется нейромедиаторами на уровне трансляции. Понимание механизмов регуляции транспорта монокарбоксилатов может иметь особое значение не только для нейроэнергетики, но и для таких областей, как функциональная визуализация головного мозга, регуляция потребления пищи и гомеостаза глюкозы, а также для изучения заболеваний центральной нервной системы, включая ишемию и нейродегенеративные заболевания.