دلیل مقاومت به انسولین در مغز بیماران مبتلا به آلزایمر چیست؟

بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی با «پروتئینوپاتی‌«(Proteinopathy) مشخص می‌شوند. پروتئینوپاتی‌، تجمع غیرطبیعی پروتئین‌ها در مغز است که عملکرد نورون‌ها را مختل می‌کند. گسترده‌ترین روش درمانی مورد بررسی برای توسعه داروهای آلزایمر، تلاش برای کاهش تجمع پپتید آمیلوئید بتا و پروتئین تاو در نورون‌ها است.

داروها برای رسیدن به اهداف خود، ابتدا باید از سد خونی مغز عبور کنند و از خون به مغز برسند. سلول‌های اندوتلیال، سلول‌هایی هستند که ریزترین رگ‌های خونی مغز را می‌پوشانند و تبادل بین خون و مغز را تنظیم می‌کنند. آنها تعادلی را حفظ می‌کنند که امکان دسترسی به مولکول‌های ضروری مانند گلوکز را فراهم می‌سازد اما عبور بیشتر داروها از جمله داروی جدید و بسیار پرطرفدار «لیکانمب»(lecanemab) را محدود می‌کند.

وقتی سلول‌های اندوتلیال مغز بیمار می‌شوند، تعادل به هم می‌خورد. مغز تلاش می‌کند تا مواد مورد نیاز خود را به جریان خون بازگرداند و موادی را که ممکن است به آن آسیب برسانند، رد کند. بنابراین، مغز و سایر اندام‌های بدن در ارتباط دائمی با یکدیگر هستند.

«فردریک کالن»(Frederic Calon)، «مانون لکلرک»(Manon Leclerc) و «وینسنت اموند»(Vincent Emond)، متخصصان بیماری‌های عصبی «دانشگاه لاوال»(Université Laval) در کانادا، پژوهشی را در مورد اختلال عملکرد گیرنده انسولین در بیماری آلزایمر انجام داده‌اند.

انسولین و مغز

انسولین، یک هورمون ضروری برای زندگی است که بیشتر به دلیل تأثیر آن بر تنظیم قند خون شناخته شده و یک مولفه ضروری از درمان دارویی دیابت به شمار می‌رود. پژوهشگران در دهه‌های اخیر، ناهنجاری‌های عروقی و متابولیک را در بخش قابل توجهی از بیماران مبتلا به زوال عقل گزارش داده‌اند.

دیابت نوع دو که در مراحل بعدی با مقاومت نسبت به انسولین مشخص می‌شود، یک عامل خطر اصلی برای بیماری آلزایمر است. شواهدی وجود دارند که نشان می‌دهند مغز مبتلا به آلزایمر کمتر به انسولین پاسخ می‌دهد. در مقابل، برخی از پژوهش‌ها نشان داده‌اند که انسولین می‌تواند حافظه را بهبود ببخشد و همین موضوع به توسعه آزمایش‌های بالینی در مورد تأثیر انسولین بر بیماری آلزایمر انجامیده است.

با وجود این، پژوهشگران هنوز نمی‌دانند که چه نوع سلول و مکانیسم‌هایی در عملکرد یا عدم عملکرد انسولین در مغز نقش دارند. بیشتر میزان انسولین، توسط پانکراس تولید می‌شود و به جریان خون راه می‌یابد. بنابراین، انسولین برای تأثیرگذاری بر مغز، ابتدا باید با سد خونی مغز و سلول‌های اندوتلیال آن تعامل داشته باشد که با خون در تماس هستند و می‌توانند انسولین را از طریق گیرنده‌ها جذب کنند.

گیرنده انسولین و آلزایمر

پژوهشگران به منظور اندازه‌گیری میزان گیرنده‌های انسولین در مغز، بررسی‌هایی را مستقیما در بافت‌های انسانی انجام دادند. این نمونه‌ها از هزاران نفر گرفته شد که با اهدای مغز خود پس از مرگ موافقت کرده بودند. این گروه پژوهشی از طریق مشارکت با پژوهشگران «دانشگاه راش»(Rush University) در شیکاگو به نمونه‌ها دسترسی یافتند.

آنها دریافتند که گیرنده انسولین عمدتا در رگ‌های کوچک قرار دارد و فراوانی این گیرنده، در بیماران مبتلا به آلزایمر کاهش می‌یابد. این کاهش می‌تواند به از دست رفتن پاسخ به انسولین در مغز مبتلا به آلزایمر منجر شود.

اختلال در عملکرد گیرنده انسولین

پژوهشگران به منظور کنترل بهتر متغیرهای تجربی و بررسی پاسخ گیرنده انسولین، فرضیه‌های خود را روی موش‌ها آزمایش کردند. روش «پرفیوژن مغزی»(Cerebral perfusion) درجا شامل تزریق مستقیم انسولین به شریان کاروتید واقع در گردن است تا دارو به طور کامل به مغز برسد. پژوهشگران دریافتند که انسولین در گردش، عمدتا گیرنده‌های واقع در رگ‌های کوچک مغز را فعال می‌کند.

اگرچه به طور کلی پذیرفته شد که انسولین از سد خونی مغز عبور می‌کند تا به سلول‌هایی مانند نورون‌های واقع در قسمت‌های عمیق‌تر بافت مغز برسد اما نتایج این پژوهش نشان می‌دهند میزان انسولینی که از سد خونی مغز عبور می‌کند، کم است. بدین ترتیب، این مشاهدات تأیید می‌کنند که بیشتر انسولین پیش از این که بتواند روی مغز اثر بگذارد، باید با سلول‌های سد خونی مغز تعامل داشته باشد.

پژوهشگران در مرحله بعد، همین روش را برای موش‌هایی که از نظر ژنتیکی برای مدل‌سازی بیماری آلزایمر اصلاح شده بودند، اعمال کردند. آنها دریافتند که پاسخ به انسولین در سد خونی مغز ناکارآمد است و گیرنده انسولین را در این موش‌های بیمار فعال نمی‌کند. بنابراین هم در انسان و هم در جوندگان مبتلا به آلزایمر، توانایی گیرنده انسولین مغز برای پاسخ دادن به انسولین خون مختل می‌شود.

یک کشف قابل توجه

در مجموع، نتایج این پژوهش نشان می‌دهند که بروز تغییرات در تعداد، ساختار و عملکرد گیرنده‌های انسولین سلول‌های اندوتلیال سد خونی مغز ممکن است به مقاومت نسبت به انسولین در بیماران مبتلا به آلزایمر منجر شود.

تلاش‌های پژوهشی آلزایمر در حال حاضر بر داروهایی متمرکز شده‌اند که برای رسیدن به هدف درمانی خود که نورون‌ها هستند، ابتدا باید از سد خونی مغز عبور کنند که عبور آنها را به شدت محدود می‌سازد. پژوهشگران با هدف قرار دادن اختلال متابولیک مغز، یک جایگزین تحقیقاتی را پیشنهاد کرده‌اند که دو مزیت عمده دارد.

نخست این که می‌توان از درمان‌هایی استفاده کرد که نیازی به عبور از سد خونی مغز ندارند زیرا در این روش، خود سلول‌های اندوتلیال به هدف درمانی تبدیل می‌شوند. مورد دوم، تغییر مصرف دارو است که از درمان فوق‌العاده‌ای که قبلا برای مبارزه با دیابت و چاقی تأیید شده، برای درمان آلزایمر استفاده می‌کند.

باید به خاطر داشت که داروهای معدودی که در دسترس هستند، تنها یک بهبود متوسط را در علائم بیماری ایجاد می‌کنند. مبارزه با مقاومت نسبت به انسولین در مغز، شکستن دور باطل بین نوروپاتولوژی و دیابت را ممکن می‌کند و پیشروی بیماری را کاهش می‌دهد.

بررسی هنوز پایان نیافته است

پژوهشگران قصد دارند برای درک عملکرد انسولین در لایه‌های عمیق مغز، به مطالعه مکانیسم‌ رگ‌های کوچک ادامه دهند. آنها امیدوارند که در آزمایش‌های بالینی بتوانند داروهایی را برای مبارزه با آلزایمر استفاده کنند که بیماری‌های متابولیک خاصی مانند دیابت را هدف قرار می‌دهند.

اگرچه پژوهشگران منتظر راه حل دارویی برای درمان آلزایمر هستند اما همه ما می‌توانیم روش‌های پیشگیرانه‌ای را به کار ببریم که همه به خوبی آنها را می‌شناسیم. این روش‌ها شامل رعایت کردن یک رژیم غذایی سالم همراه با ورزش‌های مکرر جسمی و ذهنی هستند.