Для людей, страдающих диабетом, регулирование уровня сахара в крови может быть похоже на хождение по канату – если он будет слишком высоким, они рискуют получить серьезные долгосрочные осложнения, такие как слепота, почечная недостаточность, гангрена конечностей и преждевременные сердечные заболевания, но позволят ему упасть слишком низко и это может привести к потере сознания, что может быть фатальным.
Теперь группа ученых из Великобритании и США сделала важный шаг вперед в понимании того, как мозг воспринимает низкий уровень глюкозы и запускает реакцию, чтобы справиться с этим, что может помочь клиницистам разработать новые стратегии, которые помогут более безопасно контролировать диабет.
Они определили совершенно новый и ранее не предполагавшийся путь, скрытый глубоко в области мозга, называемой парабрахиальным ядром. Здесь они обнаружили, что гормон головного мозга, холецистокинин (ХЦК), является важным датчиком уровня глюкозы в крови и управляет реакциями всего тела, когда уровень падает слишком низко.
Профессор Лора Хейслер из Института питания и здоровья Университета Абердина Роуетт сказала: "Примечательно обнаружить, что такой невероятно маленький набор клеток в головном мозге играет такую важную роль в поддержании нормального уровня глюкозы."
Доктор Мартин Майерс из Мичиганского университета сказал: "Мы знали, что клетки CCK в головном мозге изменяют такие вещи, как аппетит и беспокойство, но ранее на них не обращали внимания с точки зрения какой-либо связи с уровнем сахара в крови.
"Открытие важной функции этого гормона головного мозга повышает возможность использования лекарств, нацеленных на систему CCK, для усиления защиты от гипогликемии, клинического синдрома, который возникает из-за низкого уровня сахара в крови. Это может быть очень серьезно и в самых тяжелых случаях может привести к судорогам, потере сознания, повреждению мозга и даже смерти."
Профессор Хейслер и доктор Майерс совместно с коллегами из университетов Абердина, Мичигана, Кембриджа, Эдинбурга и Чикаго завершили исследование, и их результаты теперь опубликованы в журнале Nature Neuroscience.
Профессор Хейслер сказал, что определение роли, которую играет CCK, может иметь особое значение для примерно 20% пациентов с диабетом, которые регулярно страдают от тяжелых изнурительных эпизодов, вызванных низким уровнем сахара в крови.
"Чтобы глюкоза могла проникнуть в клетки и обеспечить организм энергией, необходимой для выполнения всех основных функций, необходим инсулин," Профессор Хейслер добавил.
"Для людей с диабетом влияние инсулина на организм резко снижается либо потому, что поджелудочная железа не вырабатывает его в достаточном количестве (диабет 1 типа), либо потому, что клетки менее чувствительны к нему (диабет 2 типа).
"В результате глюкоза может накапливаться в кровотоке и может достигать опасно высокого уровня (гипергликемия), что может привести к серьезным долгосрочным осложнениям, таким как слепота, почечная недостаточность, гангрена конечностей и ампутация конечностей, а также преждевременные сердечные заболевания.
"Чтобы решить эту проблему, диабетики принимают инсулин или другие препараты, предназначенные для снижения уровня сахара в крови, но если они принимают слишком много инсулина по сравнению с количеством глюкозы в их кровотоке, это может вызвать слишком низкий уровень сахара в крови, что приведет к гипогликемии.
"Когда пациенты страдают от повторяющихся приступов гипогликемии, у них может развиться “ неосознавание ”, что означает, что им трудно обнаружить симптомы падения уровня сахара в крови, и мы надеемся, что именно эта группа сможет извлечь пользу из наших результатов в отношении роли, которую играет CCK."
Доктор Майерс был ведущим исследователем в исследовании и теперь надеется применить свои результаты в клинической среде.
Он сказал: "Когда уровень сахара в крови падает, в организме происходит каскад событий, которые должны поднять его до нормального уровня, но мы не знали, что вызвало эту цепочку событий.
"Определяя и понимая основной механизм – CCK – который организует и координирует этот каскад событий, тем больше мы можем использовать этот механизм для лечения этого заболевания.
"Теперь необходимы дальнейшие исследования, чтобы посмотреть, как мы можем нацелить систему CCK, а также клетки, на которые CCK действует, чтобы предотвратить или лечить гипогликемию."