Диабет, заболевание, при котором уровень сахара в крови остается слишком высоким в течение длительного времени, может в долгосрочной перспективе привести к осложнениям для здоровья. На диабет 2 типа (СД2) приходится 90% случаев. Пациенты обычно страдают ожирением или избыточной массой тела, к факторам риска относятся малоподвижный образ жизни и несбалансированное питание.
Чтобы лучше понять это заболевание, группа исследователей из Inserm, Université de Lille и Университетской больницы Лилля в лаборатории нейробиологии и когнитивных исследований Лилля в течение нескольких лет изучала роль лептина, гормона, участвующего в контроле аппетита, который посылает сигналы сытости. в мозг. В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Metabolism , помимо расширения научных знаний о механизме насыщения, ученые разработали новую модель диабета на мышах, которая будет полезна и актуальна для будущих исследований в этой области.
Лептин, гормон насыщения или подавления аппетита, секретируется жировой тканью на уровне, пропорциональном запасам жира в организме, и регулирует аппетит, контролируя чувство сытости. Он транспортируется в мозг таницитами - клетками, в которые он входит, прикрепляясь к рецепторам LepR. Таким образом, танициты являются воротами лептина в мозг, помогая ему преодолевать гематоэнцефалический барьер и доставлять нейронам информацию о сытости.
Предыдущие исследования показали, что такой транспорт нарушен у субъектов, страдающих ожирением или избыточным весом. Это в некоторой степени объясняет их дисфункциональную регуляцию аппетита, учитывая, что информации о сытости труднее добраться до мозга. В своем новом исследовании исследователи более внимательно изучили этот транспортный механизм, а точнее роль, которую играют рецепторы LepR.
Ключевая роль рецепторов гормона сытости в управлении глюкозой
В моделях мышей исследователи удалили рецептор LepR, расположенный на поверхности таницитов. Через три месяца у мышей произошло заметное увеличение жировой массы (которая удвоилась за этот период), а также потеря мышечной массы (уменьшилась более чем наполовину). Общий набор веса был довольно умеренным. Ученые также регулярно измеряли уровень сахара в крови животных после инъекции глюкозы.
Они обнаружили, что для поддержания нормального уровня сахара в крови (от 0,70 до 1,10 г / л) мыши выделяли больше инсулина в течение первых четырех недель эксперимента. Через три месяца после удаления рецептора их способность секретировать инсулин из поджелудочной железы оказалась исчерпанной.
Таким образом, удаление рецепторов LepR и нарушение транспорта лептина в мозг привело к первоначальному развитию у мышей преддиабетического состояния. Это происходит, когда организм выделяет больше инсулина, чем обычно, для контроля уровня сахара в крови. Затем, в более долгосрочной перспективе, мыши перестали секретировать инсулин и, как таковые, не могли контролировать уровень сахара в крови . Таким образом, эти данные предполагают, что нарушение транспорта лептина в мозг через рецепторы LepR играет роль в развитии диабета 2 типа.
В последней части своего исследования ученые повторно вводили лептин в мозг и наблюдали немедленное возобновление его стимулирующего функцию поджелудочной железы - в частности, способность поджелудочной железы секретировать инсулин для регулирования уровня сахара в крови. У мышей быстро восстановился нормальный обмен веществ.
Таким образом, это исследование проясняет роль мозга в диабете 2 типа, а также помогает в дальнейших исследованиях болезни, которая до того времени не рассматривалась как поражающая центральную нервную систему.
«Мы показываем, что восприятие лептина мозгом важно для управления энергетическим гомеостазом и уровнем сахара в крови. Мы также показываем, что блокирование транспорта лептина в мозг ухудшает работу нейронов, которые контролируют секрецию инсулина поджелудочной железы», - заключает Винсент Прево. директор по исследованиям Inserm и последний автор исследования.
