Aπό τον Craig Beall, The Conversation.
Ο εγκέφαλός σας παράγει ινσουλίνη -την ίδια ινσουλίνη που παράγεται από το πάγκρεάς σας. Την ίδια ινσουλίνη που δεν παράγεται σε άτομα με διαβήτη τύπου 1 και την ίδια ινσουλίνη που δεν λειτουργεί σωστά σε άτομα με διαβήτη τύπου 2.
Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και περισσότερα από 100 χρόνια για τα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη στο πάγκρεας. Αυτά τα σφαιρικά νησίδια κυττάρων, που ονομάζονται νησίδια του Langerhans, περιέχουν βήτα κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη. Αλλά μόλις τώρα αρχίσαμε να μαθαίνουμε για την παραγωγή ινσουλίνης στον εγκέφαλο. Το γεγονός ότι η ινσουλίνη παράγεται εκεί εξακολουθεί να είναι σε μεγάλο βαθμό άγνωστο, ακόμη και μεταξύ των επιστημόνων του διαβήτη, των γιατρών και των ατόμων με διαβήτη. Ωστόσο, ανακαλύφθηκε εκεί στα τέλη της δεκαετίας του 1970 -και στη συνέχεια αγνοήθηκε αμέσως.
Μια μελέτη που δημοσιεύτηκε το 1978 έδειξε ότι τα επίπεδα ινσουλίνης στον εγκέφαλο αρουραίου ήταν τουλάχιστον 10 φορές υψηλότερα από αυτά που βρέθηκαν στο πλάσμα και σε ορισμένες περιοχές 100 φορές υψηλότερα. Αν ισχύει, γιατί αυτό δεν είναι ευρύτερα γνωστό;
Επειδή λίγο μετά από αυτήν την ανακάλυψη, σαφή στοιχεία έδειξαν τη μεταφορά ινσουλίνης από το αίμα στον εγκέφαλο. Μια μελέτη το 1983 που μέτρησε την ινσουλίνη στον εγκέφαλο τρωκτικών ανέφερε ότι «η ινσουλίνη που βρέθηκε σε αυτά τα εκχυλίσματα προερχόταν τελικά από την παγκρεατική ινσουλίνη». Δεν μπόρεσαν να βρουν τον μηχανισμό για την επεξεργασία της ινσουλίνης στον εγκέφαλο, τουλάχιστον με τα εργαλεία που ήταν διαθέσιμα εκείνη την εποχή. Αυτό οδήγησε στην υπόθεση -για σχεδόν τα επόμενα 30 χρόνια- ότι όλη η εγκεφαλική ινσουλίνη προερχόταν από το πάγκρεας.
Η ινσουλίνη μπορεί και μετακινείται από το αίμα στον εγκέφαλο. Αλλά οι τοπικές πηγές ινσουλίνης παράγονται σε συγκεκριμένα μέρη για να κάνουν συγκεκριμένα πράγματα.
Τα εγκεφαλικά κύτταρα που παράγουν ινσουλίνη
Πρώτον, αυτό που προκαλεί έκπληξη σχετικά με την παραγωγή ινσουλίνης στον εγκέφαλο είναι ότι δεν υπάρχει ένας αλλά τουλάχιστον έξι τύποι εγκεφαλικών κυττάρων που παράγουν ινσουλίνη. Κάποιοι το έχουν επιβεβαιώσει τόσο στον εγκέφαλο τρωκτικών όσο και στον ανθρώπινο εγκέφαλο, άλλοι προς το παρόν μόνο σε τρωκτικά.
Ένα από τα πρώτα εγκεφαλικά κύτταρα που φαίνεται να παράγουν ινσουλίνη είναι το νευρογλοιακό κύτταρο. Αυτά τα κύτταρα ζουν σε μια περιοχή του εγκεφάλου σημαντική για τη μάθηση και τη μνήμη. Το πιο εκπληκτικό είναι ότι η παραγωγή ινσουλίνης εδώ εξαρτάται από την ποσότητα της γλυκόζης που υπάρχει -ένα χαρακτηριστικό που είναι κοινό με τα βήτα κύτταρα του παγκρέατος. Δεν είναι σαφές τι κάνει αυτή η πηγή ινσουλίνης. Με βάση την τοποθεσία, μπορεί να συμβάλλει στη γνωστική λειτουργία. Αυτή η περιοχή έχει επίσης κύτταρα που δημιουργούν νέους νευρώνες καθ ‘όλη τη διάρκεια της ζωής, που ονομάζονται “νευρικοί πρόδρομοι”. Αυτά τα κύτταρα παράγουν επίσης ινσουλίνη.
Ένα παρόμοιο κύτταρο από τον οσφρητικό βολβό, το κέντρο επεξεργασίας της όσφρησης, έχει επίσης πρόδρομους που παράγουν ινσουλίνη. Το τι κάνει η ινσουλίνη εκεί είναι ακόμη άγνωστο.
Αλλά ένα εγκεφαλικό κύτταρο που παράγει ινσουλίνη μπορεί να ρυθμίζει την ανάπτυξη. Μια μελέτη του 2020 έδειξε ότι η ινσουλίνη παράγεται και απελευθερώνεται από νευρώνες που ανιχνεύουν το στρες στον υποθάλαμο του ποντικού. Αυτή είναι μια περιοχή του εγκεφάλου που ελέγχει την ανάπτυξη και το μεταβολισμό. Έχει επίσης τα υψηλότερα επίπεδα ινσουλίνης στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Οι ερευνητές έδειξαν ότι τα ποντίκια που στρεσάρονται προκάλεσαν μείωση της παραγωγής ινσουλίνης στον υποθάλαμο. Αυτό οδήγησε σε χειρότερη ανάπτυξη στα ζώα. Στην περίπτωση των ποντικών, το σώμα τους ήταν πιο κοντό.
Η υποθαλαμική ινσουλίνη διατηρεί τα επίπεδα της αυξητικής ορμόνης στην υπόφυση. Αυτός είναι ένας βασικός αδένας, καθώς εμπλέκεται στην παραγωγή ή τον έλεγχο της παραγωγής άλλων ορμονών. Η έλλειψη τοπικής ινσουλίνης σήμαινε λιγότερη παραγωγή αυξητικής ορμόνης.
Έπειτα, υπάρχει το χοριοειδές πλέγμα. Αυτή είναι η περιοχή του εγκεφάλου που παράγει εγκεφαλονωτιαίο υγρό. Στους ανθρώπους, αυτό αντιστοιχεί σε περίπου μισό λίτρο αυτού του διαυγούς άχρωμου υγρού κάθε μέρα.
Τα κύτταρα που καλύπτουν το χοριοειδές πλέγμα -τα επιθηλιακά κύτταρα- παράγουν ένα θρεπτικό ζωμό αυξητικών παραγόντων και θρεπτικών συστατικών για να διατηρούν τον εγκέφαλο υγιή. Μόνο πρόσφατα βρέθηκε παραγωγή ινσουλίνης σ’ αυτό το μέρος, σε ποντίκια. Το χοριοειδές πλέγμα εκκρίνει υγρό απευθείας στις κοιλίες του εγκεφάλου, τους χώρους βαθιά μέσα στον εγκέφαλο. Αυτό το υγρό ρέει γύρω από ολόκληρο τον εγκέφαλο, ίσως παρέχοντας ινσουλίνη ευρύτερα. Ένα μέρος στο οποίο ταξιδεύει είναι το κέντρο ελέγχου της όρεξης στον υποθάλαμο.
Μια μελέτη του 2023 σε ποντίκια έδειξε ότι ο γενετικός έλεγχος της παραγωγής ινσουλίνης από το χοριοειδές πλέγμα θα μπορούσε να αλλάξει την πρόσληψη τροφής. Ο υποθάλαμος επαναρυθμίστηκε αλλάζοντας τα επίπεδα ινσουλίνης στο χοριοειδές πλέγμα. Η ινσουλίνη που απελευθερώνεται από εδώ κατέστειλε την όρεξη.
Μια άλλη πηγή ινσουλίνης στον εγκέφαλο μειώνει επίσης την πρόσληψη τροφής. Μια μελέτη του 2022 διαπίστωσε ότι οι νευρώνες που παράγουν ινσουλίνη στο πίσω μέρος του εγκεφάλου, που ονομάζεται οπίσθιος εγκέφαλος, μείωσαν την πρόσληψη τροφής σε ποντίκια.
Έτσι, αν η ινσουλίνη του εγκεφάλου μπορεί να αλλάξει την όρεξη, ελέγχει το σάκχαρο στο αίμα; Όχι. Τουλάχιστον δεν υπάρχουν στοιχεία για αυτό προς το παρόν. Είναι απίθανο αυτή η ινσουλίνη να φύγει από τον εγκέφαλο. Επομένως, είναι απίθανο να ελέγχει τα επίπεδα γλυκόζης με τον ίδιο τρόπο. Αντίθετα, η ινσουλίνη στον εγκέφαλο μπορεί να βοηθήσει τον εγκέφαλο να παραμείνει υγιής καθώς μεγαλώνουμε. Για παράδειγμα, η νόσος Αλτσχάιμερ συχνά, ανεπίσημα, ονομάζεται διαβήτης τύπου 3. Αυτό συμβαίνει επειδή ο εγκέφαλος είναι ανθεκτικός στην ινσουλίνη στη νόσο Αλτσχάιμερ. Ούτε τη γλυκόζη μπορεί να χρησιμοποιήσει σωστά.
Αυτό είναι ένα μεγάλο πρόβλημα. Η γλυκόζη είναι το κύριο καύσιμο για τον εγκέφαλο. Στην πραγματικότητα, οι εκτιμήσεις υποδηλώνουν ότι υπάρχει ένα ενεργειακό κενό 20% στη νόσο Αλτσχάιμερ. Ακόμα και χωρίς την απώλεια εγκεφαλικών κυττάρων, αυτό από μόνο του θα επηρεάσει αρνητικά τη γνωστική απόδοση.
Αυτό έχει οδηγήσει σε προσπάθειες ενίσχυσης της ινσουλίνης στον εγκέφαλο. Ο ψεκασμός ινσουλίνης στη μύτη μπορεί να βελτιώσει τη γνωστική απόδοση στη νόσο Αλτσχάιμερ, σε ορισμένες, αλλά όχι σε όλες τις μελέτες. Η χρήση γλυκόζης στον εγκέφαλο μειώνεται επίσης με την πάροδο του χρόνου και η ενδορρινική ινσουλίνη φαίνεται επίσης να περιορίζει αυτή τη μείωση. Επομένως, είναι πάντα καλό να υπάρχει περισσότερη ινσουλίνη στον εγκέφαλο; Όχι απαραίτητα. Στις γυναίκες συγκεκριμένα, τα υψηλότερα επίπεδα ινσουλίνης στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό σχετίζονται με χειρότερη γνωστική απόδοση.
Υπάρχουν ακόμη πολλά να μάθουμε για την παραγωγή ινσουλίνης στον εγκέφαλο. Για παράδειγμα, ποια πηγή ινσουλίνης ήρθε πρώτη; Ο εγκέφαλος ή τα βήτα κύτταρα; Ας ελπίσουμε ότι δεν θα χρειαστούν άλλα 30 χρόνια για να το μάθουμε.
