Badacze z Helmholtz Zentrum München udowodnili, iż donosowo podawana insulina wywołuje szereg zmian aktywności mózgu, związanych z odczuwaniem sytości oraz wpływem na procesy kognitywne. W jaki sposób działa tak podana insulina i jakie to ma znaczenie w przebiegu insulinooporności, cukrzycy i otyłości?
Grelina i insulina – hormony regulujące
Grelina, zwana też hormonem głodu, wydziela się w odpowiedzi na brak pokarmu, a jej stężenie rośnie proporcjonalnie do czasu trwania głodówki.
Receptory dla tego hormonu znajdują się w jądrze łukowatym podwzógrza. Rejon ten odpowiada m.in. za regulację łaknienia, co wskazuje na udział greliny w przebiegu tego procesu.
Jak się okazuje, na podwzgórze działa również insulina, która w podobny do greliny sposób stymuluje łaknienie.
Insulina w mózgu – jak działa?
Receptory insulinowe w mózgu pośredniczą nie tylko w odczuwaniu głodu – wpływają też na funkcje kognitywne, pamięć, koncentrację, zdolność nauki oraz podejmowania decyzji.
Do takiego wniosku doszli badacze z Helmholtz Zentrum München, którzy starając się lepiej zrozumieć mechanizm aktywności insuliny w mózgu przeprowadzili badanie z udziałem 47 ochotników – 25 szczupłych, 10 z nadwagą i 12 otyłych.
Badanym podawano placebo lub donosową insulinę w formie sprayu – bo tylko taka jest w stanie przekroczyć barierę krew-mózg, zabezpieczającą układ nerwowy przed wnikaniem większości związków i gwarantującą selektywny transport substancji do płynu mózgowo-rdzeniowego.
Następnie badacze obserwowali – przy pomocy rezonansu magnetycznego – aktywność mózgu wskazującą na miejscowe działanie insuliny, zmiany jej przepuszczalności i koncentracji w wybranym obszarze i porównywali z wynikami przeprowadzonymi przed podaniem donosowej insuliny
Największą aktywność hormonu badacze wykryli w regionie przedczołowym, w tzw. sieci domyślnej mózgu (DMN – ang. default mode network), która „pracuje” najintensywniej w momencie gdy mózg znajduje się w stanie świadomego odpoczynku – np. podczas zadumy i „snucia myśli”. DMN okazuje się mieć też wpływ na funkcje kognitywne – pamięć, koncentrację, podejmowanie decyzji.
Zmiany spowodowane przez donosową insulinę dotknęły również hipokampu – rejonu mózgowia należącego do układu limbicznego. Według badaczy, istotnie wpływały one na zawartość tłuszczu trzewnego oraz subiektywnego odczucia głodu u badanych.
DMN i insulina – związek
Na podstawie wspomnianego badania, przeprowadzonego przez naukowców z Helmholtz Zentrum München stwierdzono, iż donosowe podanie insuliny umożliwiające przekroczenie przez nią wspomnianej bariery, a tym samym dotarcie do receptorów insulinowych w mózgu, poprawiło przesył sygnałów pomiędzy neuronami w rejonie DMN a podwzgórzem, gdzie zachodzą procesy związane z odczuwaniem głodu i energii.
Fakt ten po części wyjaśnia, dlaczego część badanych, która otrzymywała insulinę donosową zamiast placebo, odczuwała dużo mniejszy głód w przeciągu 120 min od podaży insuliny, spożywała mniej kalorii, miała mniejsze „zachcianki” na słodycze oraz charakteryzowała się lepszą wrażliwością insulinową także na poziomie obwodowym (czyli komórek ciała).
Badacze wnioskują, że polepszony przesył sygnałów między DMN a podwzgórzem może ułatwiać kontrolę przyjmowanej ilości pokarmu, tym samym zapobiegać spożywaniu nadmiernej ilości energii. To zaś ma ułatwić utrzymanie optymalnej masy ciała.
Wnioski z badania
Insulina obecna w mózgu może regulować zachowania żywieniowe oraz wspierać proces utraty masy ciała poprzez funkcjonalny wpływ na regiony mózgu związane z funkcjami kognitywnymi i regulacyjnymi. Co więcej, obserwowane polepszenie procesów myślowych spowodowane zwiększoną aktywnością insuliny w mózgu (podawanej donosowo) może być nawet wykorzystane w leczeniu choroby Alzheimera.
Oczywiście, badań z wykorzystaniem podawanej donosowo insuliny wciąż jest zbyt mało, by określić jej dokładny wpływ na wszystkie układy w ciele. Z pewnością istnieje konieczność dalszych badań w tym zakresie, nie mniej jednak badanie przeprowadzone przez specjalistów z Helmholtz Zentrum München daje nadzieję na wykorzystanie donosowej insuliny jako narzędzia pomocnego w regulacji uczucia głodu, optymalizacji funkcji kognitywnych oraz utrzymania prawidłowej masy ciała.
