Специалисты поняли, почему нарушается работа мозга у диабетиков. В их мозге страдает производство холестерина, который необходим для работы нервных клеток.
Мозг – наиболее богатый холестерином орган нашего тела. Мозговой холестерин здесь же и синтезируется. Этот процесс нарушается при диабете, как показали специалисты Диабетического центра Джослина в Гарварде (Harvard's Joslin Diabetes Center, Бостон, США). Открытие по-новому объясняет то, что у многих диабетиков страдает работа мозга. Это может выражаться в нарушении высших мозговых функций (таких как речь, память, внимание, ориентация и планирвоание), депрессии, высоком риске болезни Альцгеймера.
Гены диабетиков отказываются производить холестерин
«Люди с диабетом страдают от множества проблем с работой мозга, -- говорит руководитель исследования Рональд Кан (C. Ronald Kahn). – Предполагалось, что это связано с неспособностью контролировать уровень глюкозы. Но наше открытие предлагает другое объяснение».
Ученые провели глобальное исследование работы генов в мозге мутантных мышей с дефицитом инсулина – это модель инсулин-зависимого диабета. И нашли изменения генной активности в гипоталамусе. «Изменения были невелики, но затрагивали множество генов, составляющих цепочку, и происходили в одном направлении», -- подчеркивает Кан. Самое главное -- у мышей с недостатком инсулина заторможена активность гена SREBP-2 – основного гена, регулирующего метаболизм холестерина. Он действует на массу других генов, недостаточная активность которых в итоге снижает синтез холестерина в мозге.
Необходим для синапсов и оболочек
Недостаток холестерина в мозге ведет к серьезным последствиям, ведь клеточные мембраны образуют синапсы – контакты между нейронами, через которые химическим путем передается нервный импульс. Обедненные холестерином мембраны не могут правильно функционировать. Эффект наступает через неделю или две дефицита холестерина, говорят ученые. У холестерина в нервной ткани есть еще одна важная роль – он входит в состав миелиновых оболочек (по сути такие оболочки -- многослойный вариант клеточной мембраны), изолирующих нервные волокна, что необходимо для проведения нервного импульса. Короткий дефицит холестерина не приводил к его истощению в этих структурах (поскольку в них он обновляется медленнее, чем в синаптических мембранах). Но специалисты полагают, что длительный недостаток холестеприна разрушит миелиновые оболочки.
Биологи проверили свои выводы в культуре клеток. Оказалось, что нейроны с заблокированным геном SREBP-2 не могут образовать синапсы. А мыши с неработающим в гипоталамусе геном SREBP-2 набирали излишний вес и теряли способность к обучению. Впрочем, им можно было помочь, если сделать инъекцию инсулина прямо в мозг. При этом в мозге начинал синтезироваться холестерин. Поэтому ученые думают, что инсулин оказывает прямое действие на гены, отвечающие за метаболизм холестерина.
Авторы работы считают, что необходимы более подробные исследования роли холестерина в мозге, и факторов, которые могут на него влиять. Но уже сейчас они отмечают одно обстоятельство. Широко применяемые сегодня лекарства статины, снижающие уровень холестерина, порой оказывают побочные эффекты – пациенты жалуются на ухудшение памяти и снижение интеллекта. А ведь некоторые статины проникают через гематоэнцефалический барьер и попадают в мозг. Не исключено, что эти побочные эффекты связаны со снижением уровня «хорошего» холестерина в мозге.
Статья, в которой описано, почему холестерин важен для мозга и что происходит с ним при диабете, опубликована в журнале Cell Metabolism.
