Czy istnieje jakikolwiek związek insulinooporności z zaburzeniami neurodegeneracyjnymi? Zaburzenia neurodegeneracyjne obejmują szeroki zakres schorzeń, które są związane z uszkodzeniem komórek i połączeń układu nerwowego. Układ ten jest niezbędny podczas codziennych czynności – umożliwia uczenie się, prawidłowe poruszanie i pozwala na poznawanie świata za pomocą zmysłów. Do zaburzeń neurodegeneracyjnych zaliczyć można chorobę Alzheimera i inne zaburzenia pamięci, ataksję, chorobę Huntingtona, chorobę Parkinsona, chorobę neuronów ruchowych, zanik wieloukładowy i postępujące porażenie nadjądrowe [1].

Schorzenia te mogą dawać bardzo dokuczliwe objawy, które różnią się w zależności od rodzaju schorzenia i jego stanu zaawansowania. Między innymi wpływają negatywnie na mobilność i równowagę, co skutkować może wykonywaniem nieprawidłowych ruchów nawet podczas prostych codziennych czynności. Do bardziej uporczywych objawów można zaliczyć trudności z połykaniem, funkcjonowaniem pęcherza moczowego i jelit czy zaburzenia mowy, pamięci i zdolności poznawczych. Ponadto, u osób ze schorzeniami neurodegeneracyjnymi zaobserwować można zaburzenia nastroju, trudności ze snem i oddychaniem ale także zaburzenia czynności serca [1].

Czy istnieje jakikolwiek związek insulinooporności z zaburzeniami neurodegeneracyjnymi? A może jedno schorzenie może wzmagać drugie? Przyjrzymy się.

GOSPODARKA WĘGLOWODANOWA A ZABURZENIA NEURODEGENERACYJNE

Nieprawidłowa przemiana węglowodanów w organizmie człowieka może prowadzić do zaburzeń funkcji poznawczych. Mogą one być następstwem zmian naczyniowych, ale także rozwijającym się niezależnie lub towarzyszącym procesom neurodegeneracyjnym [2].

Zmiany naczyniowe mogą powstawać w organizmie na skutek nieprawidłowego metabolizmu węglowodanów. Wysokie stężenie glukozy we krwi, obserwowane na przykład wśród pacjentów z nieleczoną cukrzycą typu II, może prowadzić do występowania zmian miażdżycowych. Prowadzi ono bezpośrednio do wystąpienia mikroangiopatii, czyli uszkodzeń drobnych naczyń, w tym naczyń tętniczych. Wzmaga to wystąpienie procesu zapalnego, którego skutkiem jest powstanie blaszki miażdżycowej, która stopniowo uwypukla się do światła naczynia. Jeśli proces przebiega w obrębie tętnic mózgowych, możemy mieć do czynienia z powstawaniem miejsc niedokrwiennych w mózgu, które mogą skutkować zaburzeniami neurodegeneracyjnymi. Jednak występowanie zmian miażdżycowych w innych obszarach ciała człowieka może mieć również negatywny skutek dla układu nerwowego. Odkładanie się blaszki miażdżycowej może sprawiać, że przepływ krwi przez dane naczynie tętnicze jest utrudnione. Taki stan wzmaga powstawanie skrzepów krwi, które powstają w obrębie zmienionego chorobowo naczynia. Mogą one jednak zostać poderwane i przetransportowane wraz z płynącą w naczyniach krwią i trafić na przykład do jednej z małych tętnic mózgowych, co może skutkować zablokowaniem tej tętnicy i w dalszej kolejności spowodować udar niedokrwienny mózgu.

Uznaje się, że procesy neurodegeneracyjne mogą także powstawać niezależnie od zmian miażdżycowych, a nieprawidłowa gospodarka węglowodanowa może wzmagać ten proces, prawdopodobnie na wiele sposobów. Przykładowo, wśród czynników związanych z rozwojem choroby Alzheimera u osób z nieprawidłową gospodarką węglowodanową wymienić można glikację, beta amyloid, białko tau, czynniki genetyczne, a także insulinooporność [2].

INSULINOOPORNOŚĆ A UKŁAD NERWOWY

Insulina to hormon, który oddziałuje na ośrodkowy układ nerwowy poprzez pobudzanie metabolizmu glukozy. Wpływa również na funkcje poznawcze i przetwarzanie sygnałów czuciowych, czyli działa jako neuroprzekaźnik, co zostało potwierdzone w badaniach wskazujących na współistnienie insulinooporności  i choroby Alzheimera [2]. Na podstawie wyników badań zasugerowano związek obwodowej insulinooporności z mózgową insulinoopornością.

Hiperinsulinemia, która związana jest z insulinoopornoscią, może prowadzić do ograniczenia transportu insuliny do mózgu [3]. Może również wpływać na rozwój mechanizmów prowadzących do neurodegeneracji, takich jak: zwiększenie fosforylacji białka tau [4], gromadzenie β-amyloidu w neuronach w wyniku zmniejszenia jego wydzielania do przestrzeni pozakomórkowej [5] czy ograniczenie degradacji β-amyloidu [6]. W związku z tym stwierdzić można, że nieprawidłowa gospodarka węglowodanowa, poza wpływem na strukturę naczyń, może również wpływać na rozwój pozanaczyniowych mechanizmów prowadzących do neurodegeneracji.

PODSUMOWANIE

Insulinooporność, zaliczana do zaburzeń gospodarki węglowodanowej, może oddziaływać negatywnie na zdrowie człowieka wpływając również na stan ośrodkowego układu nerwowego. Dlatego też niezwykle ważna jest odpowiednia diagnostyka w kierunku jej występowania u osób obarczonych ryzykiem wystąpienia zaburzeń neurodegeneracyjnych.h

Piśmiennictwo:

1. Gitler, A. D., Dhillon, P., I Shorter, J. (2017). Neurodegenerative disease: models, mechanisms, and a new hope. Disease models & mechanisms, 10(5), 499–502.
2. Michalak, S. (2009). Zaburzenia metabolizmu węglowodanów a układ nerwowy. Pol. Przegl. Neurol 5(1):13-22
3. Woods S.C., Seeley R.J., Baskin D.G. i wsp. Insulin and the blood-brain barrier. Pharm. Des. 2003; 9: 795–800.
4. Schubert M., Gautam D., Surjo D. i wsp. Role for neuronal insulin resistance in neurodegenerative diseases. PNAS 2004; 101: 3100–3105.
5. Gasparini L., Gouras G.K., Wang R. Stimulation of beta-amyloid precursor protein trafficking by insulin reduces intraneuronal beta-amyloid and requires mitogen-activated protein kinase signaling. J. Neurosci. 2001; 21: 2561–2570.
6. Zhao L., Teter B., Morihara T. i wsp. Insulin-degrading enzyme as a downstream target of insulin receptor signaling cascade: implications for Alzheimer’s disease intervention. J. Neurosci. 2004; 24: 11120–11126.