Дослідження на мишах пропонує новий зв’язок між діабетом та хворобою Альцгеймера
Нові дослідження з використанням моделі миші виявили докази того, що на хворобу Альцгеймера може впливати підвищений рівень цукру в крові.
Хоча багато попередніх досліджень вказували на діабет як на можливий фактор, що сприяє розвитку хвороби Альцгеймера, дослідження вчених з Медичної школи Вашингтонського університету в Сент-Луїсі показує, що підвищений рівень глюкози в крові може швидко збільшити рівень амілоїду бета.
Бета-амілоїд добре відомий як ключовий компонент мозкових бляшок у хворих на Альцгеймера. Вважається, що скупчення бляшок є раннім фактором складного комплексу змін, які викликає хвороба Альцгеймера в мозку.
Дослідження опубліковано в Журнал клінічних досліджень.
"Наші результати свідчать про те, що діабет або інші стани, які ускладнюють контроль рівня цукру в крові, можуть мати шкідливий вплив на роботу мозку і посилювати неврологічні стани, такі як хвороба Альцгеймера", - сказала провідний автор Шеннон Макаулі, доктор філософії, докторант науковий співробітник.
"Виявлений нами зв'язок може привести нас до майбутніх цілей лікування, які зменшують ці ефекти".
Люди, які страждають на діабет, не можуть контролювати рівень глюкози в крові, яка може підскочити після їжі. Натомість багато пацієнтів покладаються на інсулін або інші ліки, щоб контролювати рівень цукру в крові.
У дослідженні дослідник вводив глюкозу в кров мишей, виведених для розвитку стану, подібного до хвороби Альцгеймера.
Потім вони спостерігали, як підвищений рівень цукру в крові може збільшити ризик хвороби Альцгеймера.
У молодих мишей без амілоїдних бляшок у мозку подвоєння рівня глюкози в крові збільшило рівень амілоїдного бета-вмісту в мозку на 20 відсотків.
Коли вчені повторили експеримент на літніх мишах, у яких вже розвинулись мозкові бляшки, рівень амілоїду бета підвищився на 40 відсотків.
При детальному розгляді дослідники виявили, що стрибки рівня глюкози в крові збільшують активність нейронів мозку, що сприяє виробленню амілоїду бета. Одним із способів впливу на випалення таких нейронів є отвори, звані каналами KATP на поверхні клітин мозку.
У мозку підвищений рівень глюкози змушує ці канали закриватися, що збуджує клітини мозку, роблячи їх більш імовірними.
Звичайний випал - це те, як клітина мозку кодує та передає інформацію. Але надмірне випалювання в окремих частинах мозку може збільшити вироблення амілоїду бета, що в кінцевому підсумку може призвести до збільшення кількості амілоїдних бляшок і сприяти розвитку хвороби Альцгеймера.
Щоб показати, що канали KATP відповідають за зміни амілоїду бета в мозку, коли рівень цукру в крові підвищений, вчені дали мишам діазоксид, препарат для підвищення рівня глюкози, який зазвичай використовується для лікування низького рівня цукру в крові. Щоб обійти гематоенцефалічний бар’єр, препарат вводили безпосередньо в мозок.
Препарат змусив канали KATP залишатися відкритими, навіть коли рівень глюкози підвищувався. Виробництво амілоїду бета залишалося постійним, на відміну від того, що дослідники зазвичай спостерігали під час стрибка рівня цукру в крові, забезпечуючи докази того, що канали KATP безпосередньо пов'язують рівень глюкози, нейрональної активності та рівня амілоїду бета.
Зараз дослідники використовують ліки від діабету у мишей з подібними станами хвороби Альцгеймера для подальшого вивчення цього зв’язку.
"Враховуючи, що канали KATP - це спосіб, яким підшлункова залоза виділяє інсулін у відповідь на високий рівень цукру в крові, цікаво, що ми бачимо зв'язок між активністю цих каналів у мозку та виробленням амілоїду бета", - сказав Макалі.
"Це спостереження відкриває нові шляхи дослідження того, як хвороба Альцгеймера розвивається в головному мозку, а також пропонує нову терапевтичну мішень для лікування цього руйнівного неврологічного розладу".
Дослідники також досліджують, як зміни, спричинені підвищеним рівнем глюкози, впливають на здатність областей мозку взаємодіяти між собою та виконувати когнітивні завдання.
Джерело: Медична школа Вашингтонського університету
