Отчет в апрельском выпуске Cell Metabolism предлагает новые доказательства, объясняющие, какое сообщение инсулин передает нашему мозгу.
Исследование также показывает, что лептин, гормон, подавляющий аппетит, вырабатывается в жировой ткани, доставляет, по крайней мере, частично перекрывающееся сообщение нейронам, которые критически контролируют энергетический баланс. Только когда оба рецептора отсутствуют в так называемых нейронах POMC у мышей, животные проявляют признаки системной инсулинорезистентности по мере повышения уровня сахара в крови.
"Несмотря на долгую историю изучения действия инсулина в головном мозге, было трудно понять, что он на самом деле делает," сказал Джоэл Элмквист из Юго-западной медицинской школы Техасского университета.
Отчасти это объясняется тем, что удаление рецепторов инсулина из мозга практически ничего не дает, объяснил он; не вызывает реальной разницы ни в массе тела, ни в контроле уровня сахара в крови. Когда только рецепторы лептина удаляются из нейронов POMC, животные становятся умеренно ожиренными, но опять же практически не изменяют уровень сахара в крови.
Эти результаты поставили под сомнение физиологическую важность действия лептина и инсулина в мозге с точки зрения баланса глюкозы, говорят исследователи. Но более поздняя работа команды Элмквиста показала, что лептин и инсулин вызывают электрофизиологический ответ в нейронах ПОМК (хотя и в разных клетках).
Для дальнейшего исследования исследователи получили мышей, чьи нейроны POMC не могли реагировать на инсулин или лептин. В отличие от животных, лишенных того или иного рецептора, эти мыши с двойным нокаутом проявляли системную инсулинорезистентность. (Элмквист сказал, что результаты согласуются с недавним исследованием другой группы, предполагающим, что терапия лептином – вместо стандартной инсулиновой терапии – может быть многообещающей для людей с диабетом 1 типа.)
По словам Элмквиста, мыши с дефицитом лептина и инсулиновых рецепторов также показали кое-что еще, что стало полной неожиданностью. У них были явные признаки бесплодия, в том числе меньший размер помета и большее количество вязок, не давших потомства. Дальнейшее исследование показало, что в яичниках мутантных самок было больше дегенерирующих фолликулов и случайных кист. У животных также был повышенный уровень тестостерона. Бесплодие, повышенный уровень тестостерона и инсулинорезистентность – все это признаки, напоминающие синдром поликистозных яичников (СПКЯ) у людей.
"Наше внимание действительно привлек высокий уровень тестостерона," Элмквист сказал. "Мы еще не знаем, но это может быть модель для СПКЯ." Это было бы важным достижением, поскольку СПКЯ довольно распространено, а модели на животных для его исследования найти нелегко. Элмквист сказал, что первый автор исследования, Дженнифер Хилл, которая сейчас работает в Университете Толедо, продолжает это исследование. Один из первых вопросов, который она задаст, – имеет ли метформин, препарат, повышающий чувствительность к инсулину, часто используемый при лечении СПКЯ, пользу для фертильности мышей.