Инсулин и мозък нова цел за бивш пратеник - Swiss Medical Review
обобщение
Централната нервна система, и по-специално хипоталамусът, поема две основни функции на човешкото същество: контрол на приема на храна, както и този на репродуктивната функция. През последното десетилетие няколко фундаментални открития отмениха класическия възглед за хипоталамусната функция. Тази архаична част от нашия мозък, първоначално замислена като невровегетативен и пасивен невроендокринен орган, сега се разглежда като автономно място за интеграция на различни функции и поведения, от съществено значение за нашето оцеляване. Тази интегративна дейност се извършва от различни високоспециализирани невронални популации, свързани помежду си в сложна интра-хипоталамусна мрежа. Класически хормон, инсулин и наскоро открит хормон, лептин, имат важни и вероятно допълващи се физиологични функции в централната нервна система. Включените клетъчни и молекулярни механизми, както и потенциалните клинични последици, едва сега започват да се разбират.
Въведение
Контролът на приема и възпроизвеждането на храна са две важни функции, изпълнявани от централната ни нервна система. Първият е жизненоважен за индивидуалното оцеляване, докато вторият е за този на човешкия вид. Следователно вероятно не е случайно, че те са тясно свързани, както се вижда от клиничното наблюдение, че нарушенията на функцията на половите жлези често се свързват както с поднормено тегло, така и със затлъстяване. 1
Хипоталамусът представлява интегративния център par excellence на тези две функции. Състои се от различни субпопулации от високоспециализирани неврони, анатомично разпределени в няколко отделни ядра и свързани помежду си по относително сложни начини. Тези връзки вероятно са от решаващо значение за позволяването на хипоталамуса да играе ролята си на интегратор на различни сигнали. Според класическата невроендокринна концепция, формулирана от физиолога Джефри Харис през 40-те години, хипоталамусът функционира като център на активиране и регулиране на различните ендокринни оси. За целта специализираните хипоталамусни неврони изпращат аксонални проекции по посока на средната височина. На това ниво различните невроендокринни фактори се секретират и транспортират в хипоталамо-хипофизните портални съдове, чрез които те достигат до своите целеви клетки в предната част на хипофизата. Като цяло, активността на тези различни специализирани невронални популации се модулира от други аферентни неврони, както и от периферни хормони съгласно положителни или отрицателни вериги за обратна връзка, добре известни на клиницистите (фиг. 1).
В допълнение към тези чисто невроендокринни функции, хипоталамусът участва пряко в модулацията на приема на храна. Това е добре демонстрирано в различни животински модели, при които лезиите на вентромедиалната област предизвикват преяждане, придружено от затлъстяване.
Контрол на приема на храна
Сред периферните пратеници инсулинът и лептинът са два хормона, чиято физиологична роля е може би малко по-добре разбрана. Инсулинът, секретиран от бета клетки в панкреаса, играе основна роля в контрола на въглехидратната хомеостаза в периферията. Това не е от съществено значение за въглехидратния метаболизъм на централната нервна система, поради което в исторически план се смята, че не е чувствителен към инсулин. През последните години обаче стана ясно, че инсулинът се транспортира активно през кръвно-мозъчната бариера. В допълнение, директното му инжектиране в мозъка предизвиква намаляване на приема на храна при гризачи. 6 Идеята, че инсулинът може да участва в контрола на приема на храна от мозъка, следователно се утвърди през последните петнадесет години.
Лептинът, открит през 1994 г., е първият описан адипоцитен хормон. 7 Той е изолиран от ob/ob мишки, мишка със затлъстяване, свързано с преяждане. След като този хормон беше открит, беше сравнително лесно да се докаже, като се инжектира в ob/ob мишки, че той действа като сигнал за ситост, действайки на ниво хипоталамус, за да намали приема на храна.
Инсулинът и лептинът имат няколко общи характеристики: и двете се произвеждат пропорционално на телесните мазнини в тялото, секретират се и циркулират в периферната кръв, могат със сигурност да преминат през кръвно-мозъчната бариера и да действат чрез специфични рецептори върху ядрата на хипоталамуса, участващи в контрол на приема на храна. 8