В процессе старения одним из самых тревожных и социально значимых последствий является снижение познания. С ослаблением памяти, внимания и способности учиться не только индивидуальная автономия, но и качество жизни снижается. В последние годы наука начала изучать относительно новую и интригующую концепцию — резистентность к инсулину мозга. Хотя традиционно инсулин рассматривается в контексте метаболизма глюкозы и диабета, оказывается, что этот гормон также необходим для функции мозга. Все более убедительные научные данные указывают на то, что нарушение передачи сигналов инсулина в мозге может быть критическим фактором для нейродегенерации, особенно в контексте болезни Альцгеймера.
Какова важность инсулина для центральной нервной системы?
Инсулин присутствует и действует в мозг, где он выполняет функции, отличные от классической регуляции сахара в крови. В центральной нервной системе (CNS) инсулин модулирует синаптическую пластичность, способствует нейрогенезу и играет роль в регуляции поведения питания, настроения и когнитивной функции. Высокая экспрессия рецепторов инсулина наблюдается в гиппокампе и префронтальной коре-зонах, которые критически важны для процессов хранения и исполнительных функций.
Инсулин в мозге оказывает прямое влияние на активность нейронов посредством инсулиновых рецепторов тирозинкиназы. Когда эти рецепторы активируются, они запускают внутриклеточные каскады, включая пути PI3K/AKT и MAPK, ответственные за выживание клеток и энергетический метаболизм. Эта сигнализация является ключом к правильной когнитивной функции и нейропротекции.
Что такое резистентность к инсулину мозга?
Резистентность к инсулину мозга — это состояние, при котором нейроны и глиальные клетки становятся нечувствительными к передаче сигналов инсулина. Это может быть связано с уменьшением числа или функциональностью рецепторов, дефектами в трансдукции сигнала стрельбы или накоплением ингибирующих фосфорилирований в IRS-1. Результатом является нарушение использования глюкозы тканями головного мозга, повышенным окислительным стрессом и воспалительной активации микрога.
Наиболее тревожным является то, что эти процессы не ограничиваются случаями диабета. Растущие данные показывают, что резистентность к инсулину головного мозга также может развиваться у метаболически здоровых пожилых людей, играя роль независимого фактора риска в снижении когнитивных средств. Задолго до начала клинически значимой деменции нейроны мозга могут страдать от дефицита энергии из -за нарушения передачи сигналов инсулина, даже при нормальных уровнях глюкозы и инсулина в сыворотке.
Каковы гистопатологические доказательства резистентности к инсулину мозга?
Постотременный анализ (анализы и исследования, проводимые на тканях, органах или целом организме после начала смертельного конца) мозга, пораженного болезнью Альцгеймера Патология, не всегда вторичная по отношению к периферической метаболической дисфункции.
Кроме того, в этих случаях обнаруживается повышенное накопление бета-амилоидного и гиперфосфорилированного белка тау-основные молекулярные маркеры болезни Альцгеймера. Резистентность к инсулину, вероятно, способствует этому накоплению путем нарушения механизмов очистки токсичных белков и усиления активности Pro -Auto (апоптоз).
Каковы визуализация и клинические доказательства резистентности к инсулину в мозге?
Исследования нейро -изображения также подтверждают связь между резистентностью к инсулину и снижением когнитивных средств. Позитронно-эмиссионные томографы (ПЭТ-сканирование) с использованием фторзоксиксиглюкозы (FDG-PET) показывают снижение метаболической активности глюкозы в гиппокампе, височной и теменной коре в случаях легкого когнитивного повреждения, которые оказались периферическим инсулиновым резистентностью. Это гипометаболическое состояние является ранней характеристикой доклинического заболевания Альцгеймера.
Исследования на начальных этапах деменции показывают, что степень периферической резистентности к инсулину (оцененная HOMA-R) коррелирует со степенью когнитивной дисфункции и объемом серого вещества мозга в важных областях мозга.
Увеличивает ли диабет 2 типа риск деменции?
Наличие диабета 2 типа увеличивает риск развития болезни Альцгеймера на 50-100 процентов. Патофизиологическая основа этой связи включает как хроническую гипергликемию, так и микрососудистые поражения, а также прямую резистентность к инсулину в мозге. У диабетиков также есть более частые поражения в веществе белого мозга, более быстрое прогрессирующее когнитивное снижение и худший прогноз.
Некоторые авторы предполагают, что болезнь Альцгеймера рассматривается как «диабет 3 типа», поскольку она сочетает в себе метаболический, сосудистый и нейродегенеративный компонент, опосредованный резистентностью к инсулину.
Каковы терапевтические возможности для резистентности к инсулину мозга?
- Интраназальный инсулин
Одной из наиболее перспективных областей является интраназальное введение инсулина, которое обеспечивает прямой доступ к мозгу без системного влияния на сахар в крови. Клинические исследования показывают, что у тех, у кого легкое когнитивное повреждение или начальная стадия болезни Альцгеймера, несколько недель интраназального введения инсулина могут привести к улучшению эпизодической памяти и восстановить функциональные связи в познании.
- Агонисты метформина и GLP-1
Метформин, в дополнение к повышению чувствительности к инсулину, обладает потенциальным нейропротекторным эффектом. Агонисты GLP-1 также активно изучаются-они не только улучшают гликемический контроль, но и снижают воспаление невра и накопление амилоида.
- Несоооооооомечающие стратегии
Регулярная физическая активность, особенно аэробная, увеличивает экспрессию инсулиновых рецепторов в мозге. Средиземноморская диета, богатая антиоксидантами и омега-3 жирными кислотами, также имеет потенциал для улучшения когнитивной функции путем снижения системного воспаления и окислительного стресса.
Ссылки:
1. Talbot K, Wang HY, Kazi H, et al. Продемонстрированная резистентность к инсулину в мозге в патентах на болезнь Альцгеймера связана с резистентностью IGF-1, дисрегуляцией IRS-1 и снижением когнитивных средств. J Clin Invest. 2012; 122 (4): 1316–1338.
2. Craft S, Baker LD, Montine TJ, et al. Интраназальная инсулиновая терапия при болезни Альцгеймера и амнестических легких когнитивных нарушений: пилотное клиническое исследование. Arch Neurol. 2012; 69 (1): 29-38.
3. Claxton A, Baker LD, Hanson A, et al. Детемир интраназального инсулина длительного действия улучшает познание для взрослых с легкими когнитивными нарушениями или на ранней стадии болезни Альцгеймера. J Alzheimers Dis. 2015; 44 (3): 897-906.
4. Arnold SE, Arvanitakis Z, Macauley-Rambach SL, et al. Резистентность к инсулину мозга при диабете 2 типа и болезни Альцгеймера: концепции и загадки. Nat Rev Neurol. 2018; 14 (3): 168–181.
5. Baker LD, Cross DJ, Minoshima S, et al. Резистентность к инсулину и болезнь Альцгеймера в региональном метаболизме глюкозы головного мозга для когнитивно нормальных взрослых с предиабетом или ранним диабетом 2 типа. Arch Neurol. 2011; 68 (1): 51-57.
6. Cheng G, Huang C, Deng H, Wang H. Диабет как фактор риска деменции и легких когнитивных нарушений: мета-анализ продольных исследований. Intern Med J. 2012; 42 (5): 484–491.
7. de Felice FG, Ferreira St. Воспаление, дефектная передача сигналов инсулина и митохондриальная дисфункция как общие молекулярные знаменатели, соединяющие диабет 2 типа с болезнью Альцгеймера. Диабет. 2014; 63 (7): 2262–2272.
8. Steen E, Terry BM, Rivera EJ, et al. Нарушение экспрессии инсулина и инсулиноподобного фактора роста и механизмов сигнализации при болезни Альцгеймера: является ли этот диабет 3 типа? J Alzheimers Dis. 2005; 7 (1): 63-80.