Инсулин может быть ключом к связи между деменцией и ожирением

Новое убедительное исследование ученых из Онкологического исследовательского центра Фреда Хатчинсона указывает на возможный механизм, связывающий ожирение с нейродегенеративными заболеваниями. Детальные исследования на плодовых мушках позволяют предположить, что резистентность к инсулину (невосприимчивость), вызванная диетой, может ухудшить способность мозга очищать нейроны и способствовать развитию таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера.

Связь между ожирением и деменцией до сих пор не совсем ясна. Несколько крупномасштабных исследований, проведенных в последние годы, дали удручающе противоречивые результаты. Крупное 40-летнее исследование с участием почти 20 000 мужчин выявило тесную связь между более высокой массой тела и риском смерти от деменции.

Однако другое значимое исследование, в котором рассматривались данные почти двух миллионов человек за 20 лет, пришло к другому выводу: недостаточный вес в среднем возрасте связан с повышенным риском развития деменции в пожилом возрасте.

В основе этих противоречивых результатов лежит загадка того, как именно ожирение может напрямую способствовать нейродегенерации. Некоторые ученые предполагают, что ожирение не может напрямую влиять на деменцию, но вместо этого негативно влияют на здоровье мозга вторичные последствия образа жизни, связанные с избыточным весом (плохое питание, отсутствие физических упражнений и т. д.).

Чтобы лучше понять, как ожирение может спровоцировать нейродегенерацию, исследователи часто обращают внимание на разновидность небольшой плодовой мушки, называемой дрозофилой. Как объясняет исследователь Ахила Раджан, эти плодовые мухи предлагают ученым полезный способ смоделировать физиологическое воздействие увеличения веса на людей.

«Мухи потребляют сахар из фруктов», — говорит Раджан. «Увеличивая количество сахара в стандартных лабораторных диетах, они набирают «вес» – с точки зрения запасов жира. Мы обнаружили, что когда мы кормим мух диетой с высоким содержанием сахара, это вызывает физиологические изменения, которые отражают эффекты диабета 2 типа у людей. Таким образом, мухи, которых кормят пищей с высоким содержанием сахара, служат отличной моделью для понимания того, что происходит с людьми».

У плодовых мух также есть иммунные клетки мозга с чувствительностью к инсулину, которая аналогична той, которую мы видим в человеческом мозге. Таким образом, кормление насекомых диетой с высоким содержанием сахара дает исследователям полезный способ изучить влияние диеты и инсулина на ключевые клетки мозга.

Ключевая гипотеза, лежащая в основе этого нового исследования, связана с процессом, называемым фагоцитозом. Это важный клеточный механизм удаления как патогенов, так и мертвых или дисфункциональных частиц. Обычно считается, что у людей большинство заболеваний, связанных с деменцией, в некоторой степени вызваны растущей неспособностью мозга очищать токсичные белки из мозга.

Например, болезнь Альцгеймера характеризуется увеличением количества повреждающих амилоидных белков, которые в здоровом мозге обычно удаляются иммунными клетками, называемыми микроглией.

Большой вопрос, изучаемый в этом новом исследовании, заключается в том, влияет ли диета с высоким содержанием сахара напрямую на способность мозга очищать этот токсичный нейронный мусор. Используя модель плодовой мухи, Раджан и соавтор исследования Мрой Алассаф продемонстрировали, что это действительно так. Исследование показало, что диета с высоким содержанием сахара ухудшает способность глиальных клеток мух удалять остатки нейронов. И хотя, конечно, это исследование проводится только на плодовых мухах, Раджан уверен, что этот механизм можно перенести на людей.

Итак, если нейродегенерация, вызванная ожирением, применима к людям, какие будущие терапевтические варианты мы могли бы разработать для лучшего лечения заболеваний деменции? Помимо того, что все худеют и лучше питаются, возможно, самой простой возможностью было бы просто повысить уровень циркулирующего инсулина?

Интересно, что продолжаются исследования, изучающие именно этот вариант. Фактически, недавнее клиническое исследование фазы 2 рассматривало тестирование интраназального спрея инсулина, предназначенного для доставки гормона непосредственно в мозг. Идея состоит в том, что когнитивное здоровье можно улучшить за счет улучшения передачи сигналов инсулина в мозге, и первые результаты были весьма многообещающими.

Ученые, однако, не уверены, поможет ли прямое повышение уровня инсулина улучшить здоровье мозга, по крайней мере, с точки зрения восстановления фагоцитоза. Они предполагают, что их работа показала, что  повышение уровня циркулирующего инсулина приводит к другим видам глиальной дисфункции. Таким образом, решением может стать дальнейшее изучение цепочки передачи сигналов инсулина.

Новое исследование было опубликовано в журнале PLOS Biology.