Исследователи картографируют мозг во время изменений уровня сахара в крови

Исследователи из Университета штата Техас в Эль-Пасо успешно провели картографирование определенных областей мозга, которые активируются в связи с изменениями уровня сахара в крови, также известными как глюкоза, что предоставляет основную информацию о местонахождении и в конечном итоге может привести к более целевым методам лечения для людей, страдающих заболеваниями, такими как диабет.

Первопроходческое 13-летнее исследование, опубликованное в журнале Journal of Clinical Medicine, описывает, как команда использовала тщательный микроскопический анализ для определения конкретных популяций клеток в мозге, которые реагируют на быстрые изменения уровня сахара в крови.

Аршад М. Хан, доктор философии, доцент Университета штата Техас в Эль-Пасо в области биологических наук, и его команда из лаборатории, в которой работает докторант Геронимо Тапиа, в течение последнего десятилетия продолжали работу, начатую студентами-исследователями в Университете Южной Калифорнии (USC), где Хан работал до присоединения к факультету Университета штата Техас в Эль-Пасо. Совместно с помощью еще двух членов команды - ассистента профессора исследований в Университете штата Техас в Эль-Пасо Сивасая Баливады, доктора философии, и Ричарда Х. Томпсона, доктора философии, из USC - команда обнаружила то, что они считают клеточными популяциями мозга, чувствительными к глюкозе, и тщательно отобразила их местоположение в открытом доступе карте мозга.

Результаты исследования являются значительным шагом в направлении унифицированного глобального картографирования мозга и оценки клеточных реакций на уровень сахар в крови у пациентов с диабетом, пояснил Хан.

"Я благодарен всем моим соавторам за их упорную работу на протяжении этих лет, как когда я был в USC, так и здесь в Университете штата Техас в Эль-Пасо", - сказал Хан. "Теперь, когда мы знаем точные координаты этих структур в открытой карте мозга, эта пространственная информация может быть использована научным сообществом для более точного нацеливания будущих клинических или терапевтических вмешательств для людей, сталкивающихся с колебаниями уровня сахара в крови и преддиабетом".

Хан добавил: "Нахождение этих клеток - это как контроль датчиков топлива в автомобиле при его увеличении или уменьшении. Следующим шагом будет поиск той проводки, которая соединяет эти датчики с другими частями мозга, и мы уже усердно работаем над этой задачей".

Команда Хана смогла отслеживать изменения уровня сахара в крови в реагирующих областях мозга за 15 минут, что ранее занимало часы из-за ограничений в использованных биомаркерах для обнаружения этих изменений.

Локус коерулеус (лат. "синее место") - область мозга, получившая такое название из-за своего особого цвета ткани - производит норэпинефрин, нейромедиатор, который играет важную роль в пробуждении, внимании и стрессовых реакциях организма. В ходе исследования было обнаружено, что локус коерулеус является одной из немногих регионов, реагирующих на изменения уровня сахара в крови уже на ранних стадиях, что указывает на его важную роль в пробуждении у людей с диабетом типа I и II, когда они сталкиваются с опасными изменениями уровня сахара. Такие изменения часто возникают при самостоятельном введении инсулина, гормона, который нормализует высокий уровень сахара в крови, но может так же снизить его до опасно низких уровней, если дозировка неправильная.

Новые знания об этой области мозга в конечном итоге могут помочь исследователям контролировать и вмешиваться во время наиболее опасных последствий изменений уровня сахара в крови, которые возникают как общая осложненная ситуация при управлении диабетом.

"Это исследование имеет большое значение для нашего пограничного региона, поскольку в наших сообществах высокий уровень ожирения и диабета", - сказала Джессика Сальсидо Падилья, студентка аспирантуры из лаборатории Хана и соавтор исследования. "Нашей целью является точное определение того, где именно происходят определенные процессы в мозге, чтобы мы могли разработать терапии, технологии или фармацевтические препараты, которые помогут".