Ученые из медицинской школы Университета Вашингтона обнаружили особые глюкорегуляторные нейроны гипоталамуса, которые контролируют уровень сахара в крови. Возможно, они больше влияют на плазменную концентрацию глюкозы, чем на продукцию инсулина в поджелудочной железе. Результаты опубликовали в Diabetes.
Каждый десятый человек в мире страдает диабетом, не считая других метаболических нарушений вроде ожирения. Ученые активно пытаются выяснить причины и механизмы возникновения этих заболеваний, чтобы разработать эффективную терапию. Для этого они изучают в том числе и то, как мозг реагирует на изменение уровня сахара в крови и как регулирует его.
Основной механизм контроля концентрации сахара в плазме крови — выделение гормона инсулина специальными клетками поджелудочной железы. А в мозге есть центр управления всеми железами, выделяющими гормоны. Это гипоталамус. Ученые из США провели исследование, в котором смогли в режиме реального времени наблюдать за уровнем сахара в крови и активностью нейронов в гипоталамусе у мышей.
Они обнаружили, что при повышении уровня сахара в крови активность особой группы нейронов в вентромедиальном ядре гипоталамуса быстро снижалась. Это были так называемые нейроны, экспрессирующие пептид, активирующий аденилатциклазу гипофиза, (VMNPACAP — нейроны). Ученые предполагают, что эти нейроны фиксируют уровень сахара в крови и реагируют на его изменения, которые передаются сенсорными нейронами, обеспечивающими снабжение сосудов кровью. Ранее считалось, что гипоталамус может реагировать на уровень сахара непосредственно в мозговых сосудах. Вероятно, это не так, так как уровень сахара в мозгу меняется медленнее, чтобы обеспечивать стабильность его энергоснабжения.
В результате исследования стало ясно, что диабет как-то связан с нарушенной способностью мозга определять уровень сахара в крови. Возможно, это приведет к разработке нового вида терапии диабета, которая будет ориентирована не на саму концентрацию глюкозы в плазме крови, но на центр ее регуляции.
Текст: Дарья Тюльганова
Jennifer D. Deem et al, Identification of Hypothalamic Glucoregulatory Neurons That Sense and Respond to Changes in Glycemia, Diabetes (2023). DOI: 10.2337/db23-0139
