23.04.2014, 23:30

Cukrovka, inzulín a mozog

Hlavná úlohu pri kontrole glykémie sa prisudzuje pankreasu a pečeni. Objavili sa však štúdie, podľa ktorých koordinuje metabolizmus glukózy aj mozog.

 

Väčšina odborníkov prisudzuje hlavnú úlohu pri kontrole glykémie pankreasu a pečeni. Tieto dva orgány pomocou inzulínu a glukagónu udržujú optimálnu hladinu glukózy v krvi. V posledných rokoch sa však objavili štúdie, podľa ktorých koordinuje metabolizmus glukózy ďalší orgán – mozog.


Pečeň dostáva signály z hypotalamu (spodná časť medzimozgu), ktorý monitoruje a integruje metabolické signály z celého tela.

Inzulín podľa najnovších poznatkov okrem svojho pôsobenia v pečeni otvára špecializované iontové kanáliky v hypotalame s cieľom kontrolovať tvorbu glukózy v pečeni. Tieto kanáliky sú schopné premieňať metabolické signály na zmeny elektrickej aktivity viacerých buniek vrátane β-buniek produkujúcich inzulín. Mozog sa predtým pokladal za orgán necitlivý na inzulín, pretože údajne jeho bunky užívajú glukózu bez prispenia inzulínu. Tento názor je však mylný, pretože inzulín preniká cez bariéru krv - mozog a v mozgu sa nachádzajú inzulínové receptory. Je dokonca možné, že mozog má schopnosť produkovať inzulín. Všetky tieto nové poznatky treba overiť. Je však pravdepodobné, že inzulín prostredníctvom nervového systému kontroluje pečeň a sekréciu glukózy z tohto orgánu. Nedávno na diabetických zvieratách dokázali, že mozog hrá významnú úlohu pri znižovaní glykémie vplyvom inzulínu.

Psychické procesy
Ako sme už spomínali, mozog sa dlho pokladal za orgán, ktorý nie je citlivý na inzulín. Po objave inzulínových receptorov v mozgu sa však tento pohľad zmenil a všeobecne sa uznáva, že inzulín hrá úlohu vo fyziológii mozgu, a že diabetes ovplyvňuje psychické procesy. Ukázalo sa, že riziko depresie je v prípade diabetikov dvojnásobne vyššie ako u zdravej populácie. Približne 15 – 20 % diabetikov malo príznaky depresie, zatiaľ čo riziko zdravých ľudí sa pohybuje medzi 2 - 9 %. Dôležité je zistenie, že depresia často predchádza vzniku diabetu. Veľká štúdia na 92 000 osobách ukázala, že tretina osôb s novo diagnostikovaným diabetom mala už pred objavením diabetu problémy s depresiou. Depresia zvyšuje na dvojnásobok aj úmrtnosť diabetikov. V tejto oblasti je veľmi dôležitá jej prevencia.

Nižšia hustota
Najnovšie štúdie pomocou špecializovanej technológie magnetickej rezonancie, ktorá umožňuje získať trojrozmerný obraz rôznych oblastí mozgu, ukázali zmeny v šedej hmote u diabetikov 1. typu. Hustota šedej hmoty v oblastiach, ktoré sa týkajú pamäte, pozornosti a reči bola u nich nižšia. To, samozrejme, neznamená, že každý diabetik 1. typu bude mať klinicky významne poškodený mozog. Poznávacie funkcie majú nezmenené najmä diabetici s vysokou mierou fyzickej aktivity. Pravidelný pohyb súčasne znižuje riziko depresie.

Poškodená pamäť
Alzheimerova choroba je neurodegeneratívne ochorenie mozgu a je zodpovedná za 60 % prípadov v skupine chorôb nazývaných demencie. Najviac ohrozuje ľudí vo veku nad 65 rokov. S predlžujúcim sa vekom a rastúcim podielom starších osôb v populácii sa jej výskyt trvale zvyšuje. Prvá býva postihnutá krátkodobá pamäť, neskôr dochádza aj k poškodeniu dlhodobej pamäti. Postihnutý postupne stráca svoje intelektuálne schopnosti. Pomocou pozitrónovej emisnej tomografie, ktorá vytvára trojrozmerný obraz funkčných procesov, možno nájsť v mozgu pacienta s Alzheimerovou chorobou zreteľné zmeny, zmenený metabolizmus glukózy.

Diabetes 3. typu
Mnoho rokov pred objavením klinických príznakov Alzheimerovho ochorenia sa v mozgu tvoria nenormálne usadeniny bielkoviny nazvanej beta-amyloid. Už dávnejšie bolo známe, že diabetici majú až o 65 % zvýšené riziko ochorenia na Alzheimerovu chorobu. Pri pitve mnohých diabetikov 2. typu sa v ich pankrease našli podobné nenormálne bielkoviny. Začínajú sa objavovať správy, že poruchy funkcie inzulínu a Alzheimerovo ochorenie úzko súvisia a niektorí, nie však všetci odborníci, ho dokonca označujú ako diabetes 3. typu alebo mozgový diabetes. Tento typ diabetu neovplyvňuje hladinu krvného cukru, ale znižuje hladinu nedávno objaveného inzulínu v mozgu. Inzulín a jeho receptory sú životne dôležité pre funkciu mozgových buniek – neurónov a bez neho neuróny zomierajú. Pri Alzheimerovej chorobe je zasiahnutý ako prvý hypokampus, takže ako prvé symptómy sa dostavia dezorientácia a problémy s pamäťou.

Chýbajúce gény
I keď je potrebné zodpovedať mnoho otázok o úlohe inzulínu pri psychických ochoreniach, výskum v tejto oblasti môže priniesť dramatické výsledky. Doteraz sa výskum Alzheimerovej choroby zameriaval hlavne na amyloidné usadeniny a výskum schizofrénie na poruchy medzibunkovej komunikácie. Tieto chorobné zmeny sú možno až sekundárne. Je totiž možné, že inzulín pomáha neurónom pri tvorbe energie a ochraňuje ich pred smrťou. Vzťah medzi diabetom a mozgovými poruchami sa prejavuje aj tak, že schizofrenici majú dvojnásobne zvýšené riziko, že ochorejú na diabetes 2. typu. Je pozoruhodné, že tých istých 14 génov, ktoré chýbajú v mozgu schizofrenikov, chýba aj v svalových bunkách diabetikov.

Problémy so spracovaním
Hlavná riešiteľka otázky o vplyve inzulínu na mozog, pani Suzanne De la Monte zistila, že ak sa u potkanov chemickým zásahom drasticky zníži hladinu inzulínu v mozgu, prejavia sa u nich symptómy Alzheimerovho ochorenia. V posledných rokoch De la Monte zistila, že mozog si sám vytvára inzulín namiesto toho, aby sa spoliehal na prísun inzulínu tvoreného v pankrease. Pri štúdiu vzoriek mozgu pacientov s Alzheimerovou chorobou zistila, že počet inzulínových receptorov v temennej kôre mozgu, ktorá je centrom intelektu, prudko klesá. Mnoho pacientov s Alzheimerovým ochorením má abnormálne hladiny inzulínu v tzv. spinálnej tekutine (moku), čo naznačuje, že ich mozog má problémy so spracovaním inzulínu. Ďalšia štúdia na bunkovej úrovni zistila, že inzulín zabraňuje vzniku abnormálnych usadenín v mozgu, ktoré sú sprievodnou známkou Alzheimerovho ochorenia.


Nádej na úspech
Zatiaľ existuje málo klinických štúdií, v ktorých by sa sledoval vplyv inzulínu na funkciu mozgu. Na univerzite vo Washingtone však prebieha výskum, či inzulín vo forme nosného spreja zlepší pamäť pacientov v prvom štádiu Alzheimerovho ochorenia. Predbežné výsledky dokazujú, že študentom s miernymi poruchami glykoregulácie inzulín pomáha zapamätať si vyšší počet slov.
Veľa otázok zostáva nezodpovedaných, ale nové prostriedky genetickej a molekulárnej technológie dávajú nádej na úspech. Poznanie úlohy inzulínu v mozgu dáva nádej najmä starším ľuďom, pri ktorých sa riziko Alzheimerovej choroby neustále zvyšuje.


RNDr. Emil Ginter, DrSc.

Foto: www.fotolia.com