Як впливає інсулін на мозок; Новини-Медичні

Застереження: Ця сторінка є автоматичним перекладом цієї сторінки спочатку англійською мовою. Зверніть увагу, оскільки переклади створюються машинно, не всі переклади будуть ідеальними. Цей веб-сайт та його веб-сторінки призначені для читання англійською мовою. Будь-який переклад цього веб-сайту та його веб-сторінок може бути неточним і неточним, повністю або частково. Цей переклад подано на практиці.

Інсулін є важливим гормоном, який можна знайти у високій концентрації в свідомості людини. Показано, що інсулін відіграє безліч різних ролей у мозку, починаючи від нейропротекторних ефектів і закінчуючи позитивним впливом на вищі когнітивні процеси.

Дефектна чутливість до інсуліну та сигналізація, відома як резистентність до інсуліну, виникає з віком, однак це погіршується при таких станах, як ожиріння та діабет. Використання інсуліну в якості лікування показало багатообіцяючі результати у лікуванні ожиріння, діабету та когнітивного зниження.

Кредит зображення: Хуан Гертнер/Shutterstock.com

Що таке інсулін ?

Інсулін - це гормон, що виробляється в підшлунковій залозі, що регулює метаболізм вуглеводів (цукрів), поглинаючи глюкозу з крові в клітинах печінки та тваринного жиру (жиру), а також клітин скелетних м’язів та перетворюючи її в глікоген за допомогою глікогенезу (анаболізм, перетворення малих молекул у великі молекули).

У високих концентраціях інсуліну пригнічується вироблення та вивільнення глюкози, тоді як низький рівень інсуліну ініціює катаболізм, перетворюючи великі запаси в менші молекули, які можна використовувати для отримання енергії.

Виробництво інсуліну залежить від функціонування бета-клітин підшлункової залози, чутливих до рівня цукру в крові.

Коли вміст цукру в крові високий, інсулін виділяється в кров для гомеостатичного регулювання рівня цукру в крові, а коли рівень цукру в крові нижчий, бета-клітини зупиняють виділення цукру в крові. При таких станах, як цукровий діабет, спостерігається втрата (або зменшення) активності інсуліну, що призводить до стабільно високого рівня цукру в крові (гіперглікемія).

Вплив інсуліну на мозок

Інсулін може потрапляти в мозок, транспортуючись через гематоенцефалічний бар’єр (ВГВ) за допомогою специфічних тральних барабанів, а інсулін, як правило, потрапляє в ключові ділянки мозку, включаючи гіпоталамус, кори гіпоталамуса. Міст, гіпокамп, мигдалина, смугастий мозочок, тім’яні та обличчя.

Рецептори інсуліну дуже широко експресуються і розподіляються по мозку і є переважно ізоформою рецептора інсуліну-A (ARI), а не більшою довшою ізоформою IR-B, яка міститься в мозку. Решта тіла.

При зв’язуванні інсуліну з ГРЗ рецептор проходить автофосфорилювання та активується. Це призводить до подальшого фосфорилювання білків субстрату рецептора інсуліну (IRS), які беруть участь у різноманітних клітинних сигнальних шляхах.

Ці білки також можуть бути активовані підвищеним зв'язуванням інсуліноподібного фактора-1 (IGF-1) зі своїм рецептором, а також ІРА (група рецепторних тирозинкіназ).

У мозку первинні ефекти інсуліну, мабуть, сприяють осі гіпоталамус-гіпофіз-наднирники (ГПА) - завдяки його ендокринній природі в енергетичному гомеостазі.

Як результат, інсулін може чинити нейропротекторну дію на нейрони, а також позитивно підтримувати та впливати на вищі когнітивні процеси, такі як увага, навчання та пам’ять.

Старіння та інсулін у мозку

Одним з найбільших факторів, що сприяють різноманітним системним та мозковим станам, є інсулінорезистентність, яка стає більш помітною з віком.

Дослідження показали порушення транспорту інсуліну в мозку при резистентності до інсуліну, пов’язаному з ожирінням, а також в екстремальних фізіологічних умовах, таких як голодування, високий рівень цукру в крові та активація імунної системи.

Крім того, специфічні мутації рецепторів або білків нижче, такі як поліморфізм IRS1 Gly972Arg - призводять до порушення транспорту інсуліну через BBB у мозок у хворих із ожирінням, а також у деяких із цукровим діабетом.

Це вказує на те, що специфічні аберації транспорту інсуліну через ВВВ можуть брати участь у периферичній резистентності до інсуліну, можливо, за допомогою осі HPA.

Під час нормального старіння спостерігається зниження загальних концентрацій інсуліну в здатності зв’язувати мозок, а також дефектного інсуліну при ГРЗ. Це додатково демонструється зниженою експресією ГРЗ та тральних барабанів у ВВВ - що, імовірно, бере участь у периферичній резистентності до інсуліну та високому рівні інсуліну на периферії (гіперінсулінемія).

Крім того, спостерігається також зменшення інсулінозалежного транспорту глюкози через ВВВ через зменшення експресії GLUT-4. Таким чином, з віком ми відчуваємо порушення резистентності до інсуліну мозку, що характеризується порушенням засвоєння глюкози у мозку у людей похилого віку.

Ризик розвитку хвороби Альцгеймера збільшується до 60% у людей, хворих на цукровий діабет типу 2. У хвороби Альцгеймера набагато нижчий рівень засвоєння глюкози та метаболізму в мозку в поєднанні зі зниженням артеріального тиску. дорослі порівняного віку.

Крім того, бета-амілоїд може спричинити втрату ГРЗ на дендрити та вплинути на довгострокове потенціювання. Ось чому хворобу Альцгеймера, індуковану діабетом 2 типу, іноді вчені та клініцисти називають „діабетом типу 3” через тісний зв’язок між інсулінорезистентністю та патологією, індукованою „хворобою Альцгеймера, та когнітивними здібностями.

Інактивація рецепторів інсулінових рецепторів мозку у мишей призводить до ожиріння, чутливого до дієти, що призводить до підвищення рівня запасів ліпідів в організмі.

Це пов’язано з тим, що гіпоталамус є основним посередником раціону та гомеостазу глюкози в головному мозку, і дослідження на тваринах показали, що внутрішньогіпоталамічні ін’єкції, що блокують рецептор інсуліну, призводять до неможливості придушити раціон. у поведінці харчування та метаболізмі глюкози на периферії.

Кредит зображення: urbans/Shutterstock.com

Потенційні стратегії лікування

Нарощування доказів свідчить про порушення мозку до інсулінорезистентності до системної та периферичної інсулінорезистентності, а також до таких станів, як ожиріння та діабет. У мозку є кілька місць, де відсутні присутність ВВВ, і інсулін може вільно проникати в мозок.

Одне з таких місць - через епітелій носа. Введення інтраназально інсуліну успішно призвело до зниження рівня дифузійного рівня глюкози у собак та мавп.

Інші дослідження показали, що інтраназальне введення інсуліну людям призводить до зниження чутливості та реакції на попередження про їжу, що регулюють поведінку годування, тим самим зменшуючи споживання їжі.

Інші дослідження показали, що інтраназальний інсулін може пригнічувати системний ліполіз незалежно від системного рівня інсуліну.

Рівень інсуліну в сироватці крові також нижчий після прийому їжі, коли раніше введений інтраназальний інсулін, що забезпечує цей інсулін у мозку, може поліпшити чутливість до всього інсуліну у всьому тілі, стимулювати енергетичний обмін печінки та зменшити жирність печінки. Отже, ці дослідження показують, наскільки важливий інсулін мозку в регуляції організму і витраті енергії глюкози/метаболізмі жирів.

Інші дослідження показали, що аналог інсуліну, інсулін детемір, може легше вводити інсулін, ніж звичайний мозок, і може скинути чутливість до інсуліну та дію мозку, щоб призвести до раціону.

Повторне інтраназальне введення інсуліну (20 МО) та введення детіру протягом принаймні 4 місяців може також призвести до поліпшення когнітивних функцій (наприклад, смуги тимчасової робочої пам’яті) у пацієнтів з легкими когнітивними порушеннями та першою хворобою Альцгеймера. Крім того, інтраназальний інсулін може покращити когнітивні смуги у здорових пацієнтів без діабету.

Підводячи підсумок, інсулін є головним гормоном, який регулює рівень глюкози та жиру в крові і виконує кілька нейропротекторних та гомеостатичних ролей у мозку, починаючи від пізнання, поведінки годування, периферичного енергетичного обміну та емоцій. Інсулінорезистентність виникає при таких станах, як ожиріння, діабет та хвороба Альцгеймера.

Управління інсуліном може покращити інсулінорезистентність при таких розладах, що призводить до кращого гомеостазу, зменшення запасів жиру в організмі та поліпшення пізнання.

Джерела:

Lee et al., 2016. Інсулін у нервовій системі та розумі: функції в обміні речовин, пам’яті та настрої. Молекулярний метаболізм 5 (8): 589-601 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5021669/
Heni et al., 2015. Порушена дія інсуліну в свідомості людини: Метаболічні причини та наслідки. Природа спостерігає за ендокринологією 11 (12): 701-711 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26460339
Білотта та ін., 2017. Інсулін та мозок: щадні стосунки з критичною обережністю. Журнал медицини критичної допомоги. 32 (1): 48-58 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26168800
Branowska-Bik and Bik, 2017. Інсулін та старіння мозку. Prz Menopauzalny (огляд менопаузи) 16 (2): 44-46. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5509970/

Подальше читання

Доктор Осман Шабір

Осман - докторський науковий співробітник Університету Шеффілда, який вивчає вплив серцево-судинних захворювань (атеросклероз) на нервово-судинну функцію при судинній деменції та хворобі Альцгеймера за допомогою доклінічних моделей та нейровізуалізаційних методів. Він базується на кафедрі інфекції, імунітету та серцево-судинних захворювань на медичному факультеті в Шеффілді.

Цитати

Будь ласка, використовуйте один із наступних форматів, щоб цитувати цю статтю у своєму есе, роботі чи доповіді:

Шабір, Осман. (2020, 27 квітня). Як інсулін впливає на мозок? Новини-Медичні. Отримано 04 лютого 2021 року з https://www.news-medical.net/health/How-Does-Insulin-Affect-the-Brain.aspx.

Шабір, Осман. "Як інсулін впливає на мозок?". Новини-Медичні. 04 лютого 2021 року. .

Шабір, Осман. "Як інсулін впливає на мозок?". Новини-Медичні. https://www.news-medical.net/health/How-Does-Insulin-Affect-the-Brain.aspx. (дата звернення 04 лютого 2021).

Шабір, Осман. 2020. Як інсулін впливає на мозок? News-Medical, переглянуто 04 лютого 2021 року, https://www.news-medical.net/health/How-Does-Insulin-Affect-the-Brain.aspx.

News-Medical.Net надає цю медичну інформаційну послугу відповідно до цих умов. Зверніть увагу, що медична інформація, розміщена на цьому веб-сайті, призначена для підтримки, а не для заміщення стосунків між пацієнтом та лікарем/лікарем та медичної консультації, яку вони можуть надати.

News-Medical.net - Сайт AZoNetwork