Наука и технологии России

Вход Регистрация

Неопасно для мозга

Инсулиновые капли компенсируют острый дефицит инсулина в мозге крыс, больных сахарным диабетом 1-го типа, и улучшают функционирование центральной нервной системы.

Инсулиновые_капли
Крысе в нос капают инсулин. И так 15 недель ежедневно!

Сахарный диабет 1-го типа (СД1) – тяжелейшее эндокринное заболевание, чреватое многими осложнениями. Нехватка инсулина и высокий уровень сахара в крови пагубно сказываются на работе мозга, вызывают у людей, страдающих СД1, нейродегенеративные заболевания, ухудшают память и способность к обучению. Диабет лечат инсулиновыми инъекциями, которые значительно улучшают состояние больных, но не могут предотвратить осложнения со стороны нервной системы. Более того, иногда передозировка инъекционного инсулина приводит к развитию острой гипогликемии: уровень глюкозы в крови резко падает, что для мозга очень опасно. Специалисты лаборатории молекулярной эндокринологии Института эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН показали, что дефицит инсулина в мозге может быть компенсирован инсулиновыми каплями. Препарат, введённый через нос (интраназальный инсулин), не вызывает гипогликемического криза и локально действует на мозг.

Интраназальный инсулин сейчас широко используют в западных клиниках для лечения пациентов с болезнью Альцгеймера и другими когнитивными расстройствами. Как препарат повлияет на нарушения функций мозга при экспериментальном СД1, исследователи не знали. Чтобы выяснить это, они работали с самцами крыс, у которых вызывали диабет инъекциями небольших доз стрептозотоцина – вещества, которое разрушает бета-клетки поджелудочной железы. Такие крысы болеют не очень тяжело и живут без лечения много месяцев, благодаря чему исследователи могут наблюдать за развитием различных осложнений, которые возникают спустя 2–3 месяца после начала болезни. Через 70 дней после первой инъекции животным начали ежедневно капать инсулин. Контрольным крысам в каждую ноздрю водили физиологический раствор. Лечение проводили в течение 15-ти недель, а затем проверяли способность животных к запоминанию и обучению с помощью водного теста Мориса. Он заключается в том, что крысу выпускают плавать в круглый бассейн, из которого она не в состоянии выбраться, но может передохнуть на платформе, которая находится на три сантиметра ниже поверхности воды. Платформу надо найти. Если крыса запоминает, где находится платформа, то с каждым разом находит её всё быстрее. Поведение животных регистрировали с помощью веб-камеры.

За шесть месяцев болезни у крыс заметно ухудшились когнитивные функции. Они находили платформу дольше, чем здоровые животные. С учётом времени, которое они затратили на поиски, и необходимого количества попыток, их показатели примерно на 60% оказались хуже, чем у здоровых крыс. Когда учёные меняли положение платформы, больные животные переучивались медленнее, чем здоровые. Длительное лечение интраназальным инсулином существенно улучшило пространственную память больных крыс и их способность учиться и переучиваться. Неожиданно оказалось, что препарат полезен даже здоровым животным: после длительного курса прокапывания они запоминали положение платформы быстрее, чем крысы контрольной группы.

К сожалению, эффект интраназального инсулина имеет возрастные ограничения.

Он хорошо себя показал, когда диабет вызывали у взрослых, пятимесячных животных. Когда заболевали полуторамесячные крысы, длительное введение препарата практически не влияло на их способность к обучению. По мнению исследователей, это может быть связано с тем, что инсулин по-разному влияет на структуры мозга на различных стадиях развития организма.

Рассказывает заведующий лабораторией молекулярной эндокринологии ИЭФБ РАН, доктор биологических наук Александр Олегович Шпаков: «Инсулин в мозге контролирует важнейшие биохимические и физиологические процессы, от которых зависит работа центральной нервной системы. Лечение интраназальным инсулином в условиях СД1 позволяет восполнить дефицит инсулина в мозге и нормализовать его функции. Препарат действует локально и практически не выходит за границы гематоэнцефалического барьера. Он слабо влияет на уровень периферического инсулина и глюкозы, поэтому при тяжелой форме СД1 нельзя ограничивать лечение только интраназальным инсулином, необходимо использовать его в комплексе с инъекциями. При этом лечение интраназальным инсулином повышает чувствительность периферических тканей к инъекционному инсулину, что можно учесть при выборе его дозы. Однако это требует дополнительных исследований, которыми мы сейчас и занимаемся».

Сейчас учёные изучают совместное введение интраназального и инъекционного инсулинов в различных дозах и режимах, чтобы выяснить в какой степени и с помощью каких механизмов инсулиновые капли повышают чувствительность периферических тканей к инсулину.

Кроме того, их интересует, как интраназальный инсулин влияет на другие эндокринные органы, в первую очередь на щитовидную железу и репродуктивную систему. Когда эти работы будут завершены, можно будет разрабатывать новые рекомендации по применению интраназального инсулина для людей.

Работа выполнена при поддержке Министерства образования и науки РФ и РФФИ.

Источник информации: И. Б. Сухов, В. Н. Шипилов, О. В. Чистякова, А. М. Трост, А. О. Шпаков «Длительное интраназальное введение инсулина улучшает пространственную память у крыс-самцов с пролонгированным сахарным диабетом 1-го типа и у здоровых крыс», Доклады Академии наук, 2013, том 453, № 5.

РЕЙТИНГ

3.00
голосов: 3

Обсуждение