گروهی از متخصصان بیماری‌های عصبی در کانادا، پژوهشی را در مورد دلیل مقاومت به انسولین در مغز بیماران مبتلا به آلزایمر انجام دادند.

با بالا رفتن سن جمعیت، تعداد افراد مبتلا به بیماری های عصبی، مانند بیماری آلزایمر، افزایش می یابد. تقریباً 75000 کانادایی هر ساله به بیماری آلزایمر مبتلا می‌شوند و کاهش توانایی‌های شناختی خود را تجربه می‌کنند. این مصیبت معمولا چندین سال طول می کشد در حالی که اعضای خانواده آنها درمانده تماشا می کنند.

بیماری‌های تخریب ‌کننده عصبی با پروتئینوپاتی (Proteinopathy) ‌، مشخص می‌شوند. پروتئینوپاتی‌، تجمع غیرطبیعی پروتئین‌ها در مغز است که عملکرد نورون‌ها را مختل می‌کند. گسترده ‌ترین روش درمانی مورد بررسی برای توسعه داروهای آلزایمر، تلاش برای کاهش تجمع پپتید آمیلوئید بتا و پروتئین تاو در نورون‌ها است.

داروها برای رسیدن به اهداف خود، ابتدا باید از سد خونی مغز عبور کنند و از خون به مغز برسند. سلول‌های اندوتلیال، سلول ‌هایی هستند که ریزترین رگ‌ های خونی مغز را می‌پوشانند و تبادل بین خون و مغز را تنظیم می‌ کنند.آنها تعادلی را حفظ می ‌کنند که امکان دسترسی به مولکول‌ های ضروری مانند گلوکز را فراهم می‌سازد اما عبور بیشتر داروها از جمله داروی جدید و بسیار پرطرفدار  مانند لیکانمب (lecanemab) را محدود می ‌کند.

وقتی سلول ‌های اندوتلیال مغز بیمار می‌ شوند، تعادل به هم می ‌خورد. مغز تلاش می ‌کند تا مواد مورد نیاز خود را به جریان خون بازگرداند و موادی را که ممکن است به آن آسیب برسانند، رد کند. بنابراین، مغز و سایر اندام‌های بدن در ارتباط دائمی با یکدیگر هستند.

فردریک کالن، مانون لکلرک، وینسنت اموند، متخصصان بیماری‌های عصبی در دانشگاه لاوالدر کانادا، این پژوهش را برای درک نحوه ی اختلال عملکرد گیرنده انسولین در بیماری آلزایمر انجام دادند.

انسولین و مغز

انسولین، یک هورمون ضروری برای زندگی است که بیشتر به دلیل تأثیر آن بر تنظیم قند خون شناخته شده و یک مولفه ضروری از درمان دارویی دیابت به شمار می ‌رود. پژوهشگران در دهه‌ های اخیر، ناهنجاری ‌های عروقی و متابولیکی را در بخش قابل توجهی از بیماران مبتلا به زوال عقل گزارش کرده اند.

دیابت نوع 2، که با مقاومت نسبت به انسولین همراه است، یک عامل خطر اصلی برای بیماری آلزایمر می باشد. شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد مغز افراد مبتلا به آلزایمر کمتر به انسولین پاسخ می‌دهد. در مقابل، برخی از پژوهش ‌ها نشان داده ‌اند که انسولین می ‌تواند حافظه را بهبود بخشد و همین موضوع به توسعه آزمایشات بالینی در مورد تأثیر انسولین بر بیماری آلزایمر انجامیده است.

با وجود این، پژوهشگران هنوز نمی ‌دانند که چه نوعی از سلول ها و چه مکانیسم‌ هایی در عملکرد یا عدم عملکرد انسولین در مغز نقش دارند. انسولین، توسط پانکراس تولید می‌ شود و به جریان خون راه می‌ یابد. بنابراین، انسولین برای تأثیر گذاری بر مغز، ابتدا باید با سد خونی مغز و سلول‌های اندوتلیال آن تعامل داشته باشد که با خون در تماس هستند و می‌توانند انسولین را از طریق گیرنده‌ها جذب کنند.

گیرنده انسولین و آلزایمر

پژوهشگران به منظور اندازه‌ گیری میزان گیرنده‌های انسولین در مغز، بررسی ‌هایی را مستقیما در بافت‌های انسانی انجام دادند. این نمونه‌ها از هزاران نفر گرفته شد که با اهدای مغز خود پس از مرگ موافقت کرده بودند. این گروه پژوهشی از طریق مشارکت با پژوهشگران  دانشگاه راش در شیکاگو به نمونه ‌ها دسترسی یافتند.

آنها دریافتند که گیرنده انسولین عمدتا در رگ‌های کوچک قرار دارد و فراوانی این گیرنده، در بیماران مبتلا به آلزایمر کاهش می‌یابد. این کاهش می‌تواند به از دست رفتن پاسخ به انسولین در مغز افراد مبتلا به آلزایمر منجر شود.

اختلال در عملکرد گیرنده انسولین

پژوهشگران به منظور کنترل بهتر متغیرهای تجربی و بررسی پاسخ گیرنده ی انسولین، فرضیه‌های خود را روی موش‌ها آزمایش کردند. آنها با روش پرفیوژن مغزی درجا بطور مستقیم انسولین را به شریان کاروتید واقع در گردن تزریق کردند تا دارو به طور کامل به مغز برسد. پژوهشگران دریافتند که انسولین در گردش، عمدتا گیرنده‌های واقع در رگ‌های کوچک مغز را فعال می‌کند.

اگرچه به طور کلی پذیرفته شد که انسولین از سد خونی مغز عبور می‌کند تا به سلول‌هایی مانند نورون‌های واقع در قسمت‌های عمیق ‌تر بافت مغز برسد اما نتایج این پژوهش نشان می ‌دهد که میزان انسولینی که از سد خونی مغز عبور می‌کند، کم است. بدین ترتیب، این مشاهدات تأیید می‌کنند که بیشتر انسولین پیش از این که بتواند روی مغز اثر بگذارد، باید با سلول‌های سد خونی مغز تعامل داشته باشد.

پژوهشگران در مرحله بعد، همین روش را برای موش‌هایی که از نظر ژنتیکی برای مدل‌ سازی بیماری آلزایمر اصلاح شده بودند، اعمال کردند. آنها دریافتند که پاسخ به انسولین در سد خونی مغز ناکارآمد است و گیرنده انسولین را در این موش‌های بیمار، فعال نمی‌کند. بنابراین هم در انسان و هم در جوندگان مبتلا به آلزایمر، توانایی گیرنده ی انسولین در مغز برای پاسخ دادن به انسولین خون مختل می ‌شود.

یک کشف مهم

در مجموع، نتایج این پژوهش نشان می‌دهد که بروز تغییرات در تعداد، ساختار و عملکرد گیرنده‌های انسولین سلول‌های اندوتلیال سد خونی مغز ممکن است به مقاومت نسبت به انسولین در بیماران مبتلا به آلزایمر منجر شود.

تلاش‌های پژوهشی آلزایمر در حال حاضر بر داروهایی متمرکز شده ‌است که برای رسیدن به هدف درمانی خود که نورون‌ها هستند، ابتدا باید از سد خونی مغز عبور کنند که عبور آنها را به شدت محدود می‌سازد. پژوهشگران با هدف قرار دادن اختلال متابولیک مغز، یک جایگزین تحقیقاتی را پیشنهاد کرده‌اند که دو مزیت عمده دارد.نخست این که می ‌توان از درمان‌هایی استفاده کرد که نیازی به عبور از سد خونی مغز ندارند زیرا در این روش، خود سلول‌های اندوتلیال به هدف درمانی تبدیل می ‌شوند. دومین موضوع، مصرف دارو است که از درمان فوق‌العاده‌ ای که قبلا برای مبارزه با دیابت و چاقی تأیید شده، برای درمان آلزایمر استفاده می‌ کند.

باید به خاطر داشت که داروهای معدودی که در دسترس هستند، تنها یک بهبود متوسط را در علائم بیماری ایجاد می‌کنند. مبارزه با مقاومت نسبت به انسولین در مغز، شکستن دور باطل بین نوروپاتولوژی و دیابت را ممکن می‌کند و پیشروی بیماری را کند می کند.

تحقیقات ادامه دارد

پژوهشگران قصد دارند برای درک عملکرد انسولین در لایه‌های عمیق مغز، به مطالعه مکانیسم‌ رگ‌ های کوچک ادامه دهند. آنها امیدوارند که در آزمایشات بالینی بتوانند داروهایی را برای مبارزه با آلزایمر استفاده کنند که بیماری‌های متابولیک خاصی مانند دیابت را هدف قرار می‌ دهند.

اگرچه پژوهشگران منتظر راه حل دارویی برای درمان آلزایمر هستند اما همه ما می‌توانیم روش ‌های پیشگیرانه‌ ای را به کار ببریم که همه به خوبی با آنها آشنایی داریم: تبعیت از یک رژیم غذایی سالم همراه با ورزش‌های منظم جسمی و ذهنی.

منبع:

https://theconversation.com/why-does-the-alzheimers-brain-become-insulin-resistant-196016