Новости и мнения

Как диабет 2 типа влияет на мозг

Результаты исследований на людях и рыбках данио показывают, как гипергликемия может вызывать когнитивный дефицит.

Reductions in both insulin production and an impaired physiological response to insulin release, which lead to elevated blood sugar, are hallmarks of type 2 diabetes . Снижение выработки инсулина и нарушение физиологической реакции на высвобождение инсулина, которые приводят к повышению уровня сахара в крови, являются отличительными признаками диабета 2 типа . Менее известны когнитивные эффекты нарушения обмена веществ. «Диабет влияет на ряд когнитивных областей, основными из которых являются исполнительные функции, память, обучение и концентрация», – сказал Родриго Мансур , психиатр, клинический и научный сотрудник Университета Торонто.

Эти эффекты не всегда драматичны, пояснил Юн-Вук Шин , доцент психиатрии в Медицинском колледже Ульсана в Южной Корее. По его словам, когда дело доходит до мозга, диабет 2 типа имеет «едва заметный эффект, но его можно обнаружить».

По словам вычислительного когнитивного нейробиолога Дэ-Джина Кима из Университета Индианы в Блумингтоне, диабет 2 типа может влиять на память, обучение и концентрацию. «Наш мозг потребляет около 25 процентов крови в нашем организме», – отметил он. «Таким образом, глюкоза в нашей крови должна влиять на наш мозг больше всего».

Два недавних исследования подошли к этой связи диабета с мозгом с разных точек зрения. Первая публикация, опубликованная в прошлом месяце (23 июня) в PLOS ONE , посвящена изучению связи мозга у пациентов с плохо контролируемым диабетом 2 типа.

«С точки зрения архитектуры мозга, – говорит Ким, автор исследования из Университета Индианы, – можно предположить, что определенные функции происходят в отдельных областях мозга. Например, наше зрение находится в зрительной коре головного мозга, а наша слуховая функция – во временных областях мозга. Эти функции должны быть оптимально интегрированы для глобальной мозговой деятельности ». Эта первая идея известна как сегрегация – способ, которым мозг делится на отдельные специализированные области. Между тем интеграция описывает, как эти отдельные области образуют сети и обмениваются информацией друг с другом.

Исследователи не ожидали, что диабет повлияет на сегрегацию, но когнитивный дефицит, наблюдаемый у пациентов с нарушением обмена веществ, предполагает, что интеграция может быть нарушена. Команда провела магнитно-резонансную томографию (МРТ) головного мозга пациентов с диабетом и здоровых людей, отметила 144 различных региона со специализированной активностью и проанализировала функциональные связи между ними.

Ким и коллеги обнаружили, что у людей с диабетом длина пути между различными регионами была больше, чем у контрольных, что снижает эффективность этих связей. И белое вещество пациентов с диабетом казалось структурно нарушенным. Эти эффекты могут повлиять на то, как информация передается по всему мозгу, что может привести к любому из различных когнитивных нарушений, связанных с диабетом.

«Хроническая неконтролируемая гипергликемия может вызвать крошечные изменения в тракте белого вещества, которые могут вызвать изменения в сети мозга», – сказал соавтор исследования Мин-Сон Ким , профессор Медицинского колледжа Университета Ульсана.

«Это имеет большой смысл, – сказал Мансур. «По общему мнению, когнитивные нарушения – не только при диабете, но и при других состояниях – обусловлены структурными нарушениями».

«Мы не знаем, как это будет применяться к пациентам с хорошо контролируемым диабетом, – добавил Мансур, – но это для будущих исследований».

Отдельно группа исследователей из Французского института здравоохранения и медицинских исследований (INSERM) изучила влияние гипергликемии на нейрогенез у рыбок данио. Результаты группы были опубликованы в этом месяце (4 июля) в Журнале сравнительной неврологии .

«Мы использовали рыбок данио, потому что они становятся очень продвинутой моделью для изучения многих заболеваний человека», – сказал научный сотрудник Николас Диотель из Университета Ла Реюньон.

Команда подвергла взрослых рыбок данио либо воздействию повышенного уровня сахара в крови, либо продолжительному воздействию в течение двух недель. Через 24 часа животные показали нормальный уровень нейрогенеза. Однако после 14 дней повышенного уровня сахара в крови у рыб наблюдалось резкое снижение нейрогенеза – от 50 до 65 процентов в некоторых областях мозга. И после травмы головного мозга рыба с кратковременным повышенным уровнем сахара в крови, как обычно, способна регенерировать нейроны в поврежденной области, тогда как животные, у которых была длительная гипергликемия, не могли.

Ближайшая цель Diotel – улучшить эту модель рыбок данио. В дальнейшем он хотел бы протестировать потенциальные методы лечения для устранения вредного воздействия гипергликемии на мозг животного. «Преимущество рыбок данио в том, что когда у вас есть модель, вы можете протестировать множество соединений для исследования терапевтических способов восстановления нейрогенеза до нормального уровня при гипергликемии», – сказал Диотель.

«Это естественный вопрос, – сказал Мансур, который не участвовал ни в одном из исследований, – особенно когда речь идет о Cog. дисфункция, от которой у нас не так много устоявшихся методов лечения ».

«Я думаю, что МРТ [функциональная МРТ] может использоваться в качестве инструмента для оценки вызванных диабетом изменений в мозговой сети», – сказал Мин-Сон Ким из Медицинского колледжа Университета Ульсан. «Нам все еще необходимо изучить, как эти изменения можно лечить».

«Мы должны идти в механистическом направлении, чтобы понять, почему здесь», добавил Мансур. «Почему гипергликемия? Почему диабет? Почему это приводит к когнитивной дисфункции?

Эти ответы необходимы, чтобы ответить на следующий вопрос, добавил он, а именно: «Как мы можем использовать это для лучшего лечения пациентов?»

AC Dorsemans et al., «Нарушение конститутивного и регенеративного нейрогенеза у взрослых гипергликемических рыбок данио», The Journal of Comparative Neurology, doi: 10.1002 / cne.24065, 2016.

DJ Kim et al., «Гипергликемия снижает эффективность сетей мозга у пациентов с диабетом 2 типа», PLOS ONE, doi: 10.1371 / journal.pone.0157268, 2016.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *