НАШЕ ЗДОРОВЬЕ: Причины и последствия нарушений действия инсулина в мозге

Мозг, как известно, является чувствительным к инсулину органом, с несколькими областями мозга, экспрессирующими рецепторы инсулина. Активность гипоталамуса, например, снижается после приема пищи в том, что считается инсулин-опосредованным процессом; считается, что формирование памяти в гиппокампе зависит от инсулина. Эти и другие известные последствия мозговой инсулиновой сигнализации представлены на рисунке ниже.

Рисунок 1: возможные причины инсулинорезистентности мозга. У людей существуют первые доказательства того, что инсулинорезистентность мозга возникает в утробе матери, где материнское нарушение обмена веществ взаимодействует с мозгом плода. Генетический фон также определяет чувствительность мозга к инсулину на протяжении всей жизни. Увеличение возраста и ожирение также связаны с нарушением транспорта инсулина через гематоэнцефалический барьер и с резистентностью к инсулину в головном мозге у людей. В частности, увеличение метаболически неблагоприятной висцеральной жировой ткани и повышенный уровень циркулирующих насыщенных свободных жирных кислот связаны с инсулинорезистентностью мозга. Люди, в отличие от крыс и других "низших" организмов, не могут синтезировать инсулин непосредственно в головном мозге. Вместо этого циркулирующий инсулин должен активно транспортироваться в центральную нервную систему (ЦНС), чтобы достичь мозга и других тканей нервной системы. У здоровых людей уровень инсулина в ЦНС составляет примерно одну десятую от уровня, наблюдаемого в крови.

Резистентность к инсулину, однако, ухудшает транспорт инсулина в ЦНС. Вопреки здравому смыслу, инсулинорезистентные люди, которые часто гиперинсулинемичны (т. е. имеют высокие уровни циркулирующего инсулина), могут иметь более низкие уровни инсулина ЦНС, чем здоровые люди с более низкими уровнями инсулина в крови. Низкий уровень инсулина в ЦНС также связан с ожирением, диабетом, болезнью Альцгеймера и старением.

Эти пониженные уровни инсулина ЦНС могут объяснить некоторые поведенческие и метаболические последствия ожирения и метаболического синдрома. Инсулиновая стимуляция префронтальной коры, например, отвечает за торможение приема пищи (т. е. побуждение прекратить прием пищи); эта реакция снижается или полностью устраняется у тучных и инсулинорезистентных людей. Исследования интраназального инсулина, который поступает непосредственно в мозг, подтверждают это понимание, показывая, что повышенный уровень инсулина в ЦНС снижает потребление пищи и может поддерживать потерю веса при повторном приеме. Это может также объяснить отсутствие связи между уровнем инсулина в сыворотке крови и сытостью (т. е. ощущением сытости) у людей с ожирением, а также сходные нарушения пищевого поведения и метаболического контроля, которые могут происходить наряду со старением.

Предварительные данные также свидетельствуют о том, что мозговая инсулиновая сигнализация повышает чувствительность всего организма к инсулину. Действие инсулина в головном мозге, потенциально через влияния на вегетативную нервную систему, может увеличить чувствительность инсулина печени, жира и мышечных клеток. Однако это остается гипотезой, поскольку существующие исследования не позволяют четко и конкретно охарактеризовать эти связи.

Таким образом, можно утверждать, что инсулинорезистентность мозга является следствием и причиной метаболического дистресса, а нарушение мозговой инсулиновой сигнализации может объяснить как трудность обращения ожирения вспять, так и некоторые из его неврологических и метаболических сопутствующих заболеваний.