В Медицинском колледже Бэйлора (Baylor College of Medicine) исследователи во главе с доктором Йонг Сюй (Yong Xu) определили группу уникальных нейронов, чувствительных к глюкозе. Ученые также выяснили, как нейроны предотвращают тяжелую гипогликемию у мышей. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Актуальность проблемы
Низкий уровень сахара в крови, известный как гипогликемия, может быть опасной для жизни ситуацией, особенно для людей с диабетом 1 типа, которым проводят интенсивную инсулиновую терапию для предотвращения повышения уровня сахара в крови.
«Чувствительные к глюкозе нейроны ощущают колебания уровня сахара в крови и реагируют быстрым снижением или увеличением активности. Чувствительные к глюкозе нейроны также могут влиять на выработку гормонов, таких как глюкагон, которые могут непосредственно регулировать выработку или поглощение глюкозы периферическими тканями. Это система обратной связи, которая поддерживает баланс глюкозы в крови», – комментирует Сюй.
Материалы и методы исследования
В ходе исследования ученые сосредоточились на нейронах, расположенных в небольшой области, называемой вентролатеральным подразделением вентромедиального ядра гипоталамуса. Многие нейроны в этой области экспрессируют альфа-рецептор эстрогена и отвечают на колебания уровня глюкозы в крови, но их функции в метаболизме глюкозы специально не изучались.
Результаты научного исследования
Используя оптогенетику, комбинацию генетических модификаций и света для активации определенных нейронных цепей, исследователи показали на мышах, что когда ингибированные глюкозой нейроны реагируют на низкие уровни глюкозы, активируется цепь, и в результате происходит повышение уровня глюкозы в крови. С другой стороны, когда возбуждаемые глюкозой нейроны реагировали на низкое содержание глюкозы в крови, они ингибировали другой контур, но результатом также было повышение уровня глюкозы в крови.
«Когда у мышей была гипогликемия, эти две цепи регулировались противоположным образом – одна была возбуждена, а другая подавлена, – но результат был таким же, приводя уровень глюкозы в крови к нормальному уровню», – комментирует Сюй. «Это создает идеальную систему обратной связи для регулирования уровня глюкозы в крови».
Интересно, что все нейроны этой важной группы экспрессируют альфа-рецептор эстрогена, известный медиатор гормона яичника, эстрогена. В будущем авторы исследования хотят выяснить, играет ли эстроген роль в чувствительном к глюкозе процессе и существуют ли гендерные различия в функциях этих нейронов в отношении баланса глюкозы.
Авторы другого исследования установили, что глюкоза влияет на фактор долголетия SIRT1.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
