Мозг ночью активно сжигает жир для поддержания уровня сахара в крови

Скрытая сеть клеток мозга предотвращает ночное падение уровня глюкозы, превращая жир в топливо — возможно, это ключ к пониманию преддиабета. Фото: Shutterstock

Мозг контролирует высвобождение глюкозы в различных стрессовых ситуациях, включая голодание и низкий уровень сахара в крови.

Однако его роли в повседневных ситуациях уделялось меньше внимания.

В исследовании, опубликованном в журнале Molecular Metabolism, учёные из Мичиганского университета показали, что определённая популяция нейронов в гипоталамусе помогает мозгу поддерживать уровень глюкозы в крови в обычных условиях.

За последние пять десятилетий исследования показали, что дисфункция нервной системы может приводить к колебаниям уровня сахара в крови, особенно у пациентов с диабетом.

Некоторые из этих нейронов находятся в вентромедиальном ядре гипоталамуса — области мозга, которая контролирует голод, страх, терморегуляцию и половую активность.

«Большинство исследований показали, что эта область участвует в повышении уровня сахара в крови во время чрезвычайных ситуаций», — сказала Элисон Аффинати, доктор медицинских наук, доцент кафедры внутренних болезней и член Института диабета Кэсуэлла.

«Мы хотели понять, важна ли она также для контроля уровня сахара в крови во время повседневной деятельности, потому что именно тогда развивается диабет».

Группа сосредоточилась на нейронах VMH^Cckbr, которые содержат белок под названием рецептор холецистокинина B.

Они использовали модели мышей, у которых эти нейроны были инактивированы.

Мониторинг уровня глюкозы в крови показал, что нейроны VMH^Cckbr играют важную роль в поддержании уровня глюкозы при нормальной деятельности, включая раннюю часть периода голодания между последним приёмом пищи и пробуждением утром.

«В первые четыре часа после того, как вы ложитесь спать, эти нейроны обеспечивают наличие достаточного количества глюкозы, чтобы у вас не развилась гипогликемия в течение ночи», — пояснила Аффинати.

Для этого нейроны направляют организм на сжигание жира через процесс, называемый липолизом.

«В первые четыре часа после того, как вы ложитесь спать, эти нейроны обеспечивают наличие достаточного количества глюкозы, чтобы у вас не развилась гипогликемия в течение ночи».-Элисон Аффинати, доктор медицинских наук

Жиры расщепляются для производства глицерина, который используется для производства сахара.

Когда группа активировала нейроны VMH^Cckbr у мышей, у животных повысился уровень глицерина в организме.

Эти результаты могут объяснить, что происходит у пациентов с преддиабетом, поскольку у них наблюдается увеличение липолиза в ночное время.

Исследователи полагают, что у этих пациентов нейроны VMH^Cckbr могут быть сверхактивными, что способствует повышению уровня сахара в крови.

Однако эти нервные клетки контролировали только липолиз, что повышает вероятность того, что другие клетки могут контролировать уровень глюкозы с помощью различных механизмов.

«Наши исследования показывают, что контроль глюкозы — это не переключатель "включено-выключено", как считалось ранее», — отметила Аффинати.

«Разные популяции нейронов работают вместе, и в чрезвычайной ситуации всё включается. Однако в обычных условиях это позволяет вносить тонкие изменения».

Команда работает над пониманием того, как все нейроны вентромедиального ядра координируют свои функции для регулирования уровня сахара в различных условиях, включая голодание, кормление и стресс.

Они также заинтересованы в понимании того, как мозг и нервная система вместе влияют на контроль сахара в организме, особенно в печени и поджелудочной железе.

Работа выполнена группой исследователей из Мичиганского университета в Институте диабета Кэсуэлла, которые сосредоточены на нейрональном контроле метаболизма — роли мозга и нервной системы в метаболическом контроле и заболеваниях.