Мозг может стать мишенью новых методов лечения диабета 1 типа
Более десяти лет назад исследователи обнаружили, что острое осложнение диабета 1 типа — диабетический кетоацидоз (ДКА) — можно устранить с помощью гормона лептина, даже при отсутствии инсулина.
Анализ, опубликованный в журнале Journal of Clinical Investigation, объясняет, как лептин влияет на мозг и как его можно использовать в будущей терапии.
Авторы отмечают, что диабетический кетоацидоз (ДКА) развивается, когда организм не может вырабатывать инсулин и начинает расщеплять жир в качестве источника энергии. Это может привести к опасному для жизни накоплению сахара (глюкозы) и кетокислот в крови. Для лечения этого осложнения врачи обычно назначают инсулин, отмечают авторы.
Однако теперь данные показывают, что при недостатке инсулина мозг играет ключевую роль в развитии диабетического кетоацидоза. Об этом говорится в новом анализе, основанном на литературе и исследованиях, включающих исследования, проводимые в Медицинском центре Вашингтонского университета с 2011 года.
Когда поджелудочная железа не может вырабатывать инсулин, «мозг получает сигнал о том, что организму не хватает топлива, даже если это не так. Эта информация частично передаётся через низкий уровень гормона лептина в крови », — говорит старший автор исследования, доктор Майкл Шварц, профессор медицины отделения метаболизма, эндокринологии и питания медицинской школы Вашингтонского университета.
Лептин помогает мозгу регулировать аппетит и вес тела. Лептин вырабатывается жировыми клетками организма. Гормон переносится кровотоком в мозг, особенно в гипоталамус. Это часть мозга, которая контролирует, когда и сколько вы едите. Недостаток лептина заставляет мозг активировать нейронные цепи, мобилизующие источники энергии , включая глюкозу и кетоны.
Шварц и его команда обнаружили эту связь в 2011 году, когда они впервые ввели лептин в мозг крыс и мышей с диабетом 1 типа .
Сначала ничего не происходило. Но через четыре дня они были поражены, когда уровень глюкозы и кетонов в крови животных полностью нормализовался, несмотря на сохраняющийся тяжёлый дефицит инсулина.
«Думаю, самое удивительное, что уровень сахара в крови не снизился, а остался на прежнем уровне», — сказал он. «Если попытаться его поднять, он снова упал. Если попытаться снизить, он снова поднялся».
По словам Шварца, эти реакции свидетельствуют о том, что мозг может поддерживать нормальный уровень сахара в крови даже при отсутствии инсулина.
В то время сообщество исследователей диабета не знало, как относиться к этому открытию.
«Теперь мы гораздо лучше понимаем открытие, которое было в значительной степени проигнорировано научным сообществом, когда о нем впервые сообщили в 2011 году», — сказал Шварц.
Шварц заявил, что будет добиваться одобрения FDA, чтобы начать испытания на людях , чтобы проверить, способен ли лептин нормализовать уровень сахара в крови у людей с диабетом 1 типа.
Положительные результаты откроют путь к созданию фармацевтических методов лечения диабета 1 типа, воздействующих на мозг.
«Это одно из самых захватывающих открытий в моей карьере», — сказал соавтор, доктор Ирл Хирш, заведующий кафедрой лечения и преподавания диабета в Медицинском факультете Вашингтонского университета, а также профессор метаболизма, эндокринологии и питания в Медицинской школе Вашингтонского университета.
Хирш заявил, что контроль уровня глюкозы в крови с помощью лептина может открыть новые возможности лечения для пациентов.
«Не поймите меня неправильно, открытие инсулина 104 года назад — одно из величайших открытий прошлого века», — сказал Хирш, страдающий диабетом 1 типа с детства. «Но это, это следующий шаг. Возможно, это лучший путь».
Шварц отметил, что контроль инсулина является существенным бременем для пациентов и их семей.
«Я думаю, если бы можно было лечить диабет 1 типа без ежедневных инъекций инсулина и контроля уровня сахара в крови, пациенты сказали бы, что это величайшее достижение», — добавил он.
Если мозгу удастся убедить, что запасы топлива не истощены, или если отключить определенные нейроны мозга, которые запускают выработку глюкозы и кетонов, организм прекратит реакцию, приводящую к тяжелой гипергликемии и диабетическому кетоацидозу.
«Эта новая концепция ставит под сомнение общепринятое мнение о дефиците инсулина как единственной причине диабетического кетоацидоза, которое было широко принято на протяжении десятилетий», — сказал Шварц.
«Это показывает, что мозг играет важную роль в возникновении неконтролируемого диабета и может стать ключом к новым методам лечения».