Споживання цукру впливає на розвиток хвороби Альцгеймера: нове дослідження

Високий рівень цукру в крові пов'язаний з підвищеним ризиком розвитку хвороби Альцгеймера. Вчені повідомили, що конкретні клітинні механізми, що стоять за цим зв'язком, раніше були незрозумілі.

Про це повідомив Medical News Today.

"Нове дослідження, присвячене АТФ-чутливим калієвим (КАТФ) каналам, які регулюють активність клітин на основі енергетичних рівнів, пролило світло на зв'язок між високим вмістом цукру в крові та ризику виникнення хвороби Альцгеймера", — йдеться в повідомленні. 

Дослідники виявили, що ці канали присутні в різних клітинах мозку, і їхня експресія змінюється при хворобі Альцгеймера, і виявили, що відключення цих каналів у мишачій моделі запобігає типовому підвищенню рівня бета-амілоїду та утворенню амілоїдних бляшок, спричиненому високим рівнем цукру в крові.

"Відомо, що діабет другого типу збільшує ймовірність розвитку хвороби Альцгеймера, але основні причини залишаються незрозумілими і є предметом постійних досліджень. Коли рівень цукру в крові високий, це може зробити мозок більш активним і призвести до вивільнення речовини під назвою бета-амілоїд, яку пов'язують з хворобою Альцгеймера", — повідомили дослідники. 

Тепер вчені з Медичної школи Університету Уейк Форест у Північній Кароліні зробили значний прорив, продемонструвавши, що підвищене споживання цукру і підвищений рівень глюкози в крові самі по собі можуть спровокувати накопичення амілоїдних бляшок у мозку, що є фактором, який сприяє підвищенню ризику розвитку хвороби Альцгеймера.

Їхнє нове дослідження, опубліковане в журналі JCI Insight, дає цінну інформацію про метаболічні зміни, пов'язані з діабетом, які роблять мозок вразливим до хвороби Альцгеймера.

Цукор пов'язаний з утворенням "токсичних" бляшок при хворобі Альцгеймера

"Дослідники зосередилися на типі каналів, які називаються АТФ-чутливими калієвими (КАТФ) каналами, що беруть участь у регулюванні клітинної активності на основі енергетичних рівнів. У мозку KATP-канали сильно виражені в нейронних ланцюгах", — йдеться в повідомленні. 

На мишачій моделі дослідники продемонстрували, що споживання цукрової води, на відміну від звичайної питної води, призводить до більшого утворення амілоїдних бляшок.

Крім того, вони виявили, що підвищений рівень цукру в крові сприяє підвищеному виробленню бета-амілоїду в мозку.

Ці висновки свідчать про можливий прямий вплив споживання цукру та рівня глюкози в крові на формування та вироблення амілоїдних бляшок, які є ключовою характеристикою хвороби Альцгеймера.

Клітинні механізми впливу цукру на мозок

Вивчаючи основні механізми, дослідницька група виявила групу метаболічних сенсорів, які називаються АТФ-чутливими калієвими каналами, або КАТФ-каналами, присутніми в нейронах. Ці канали є сполучною ланкою між метаболічними змінами, активністю нейронів та виробленням бета-амілоїду в мозку.

Функціонуючи як енергетичні регулятори, ці КАТФ-канали контролюють доступність АТФ, життєво важливого джерела енергії для виживання клітин. Порушення нормальної роботи цих сенсорів може призвести до порушення регулярної роботи мозку і вплинути на його загальну функціональність.

Згодом дослідники вивчили експресію цих метаболічних сенсорів у мозку людей з діагнозом "хвороба Альцгеймера" і знову виявили зміни в наявності цих каналів.

Доктор Шеннон Маколі, доцент кафедри фізіології та фармакології Школи медицини Університету Уейк Форест і головний дослідник дослідження, пояснив передумови дослідження для Medical News Today. 

"Ми знаємо, що метаболічні сенсори експресуються в мозку людей з типом 2, а не з типом 3: "Ми знаємо, що люди з діабетом 2 типу мають більший ризик розвитку хвороби Альцгеймера. І протягом десятиліть вчені досліджували, чому це відбувається. Що саме в метаболічних змінах при діабеті піддає мозок ризику розвитку хвороби Альцгеймера? Використовуючи мишачі моделі, ми демонструємо, що підвищення рівня цукру в крові збільшує вироблення бета-амілоїду в мозку; це токсичний білок, з якого складаються амілоїдні бляшки, що є характерною ознакою хвороби Альцгеймера", — прокоментував вчений. 

Нові дані пояснюють, як гіперглікемія може впливати на здоров'я мозку. Ці нові дані допомагають пояснити, чому пацієнти з діабетом мають вищий ризик розвитку хвороби Альцгеймера. 

"Високий рівень цукру в крові сприяє утворенню бета-амілоїдних бляшок", — сказав геріатричний психіатр і директор Тихоокеанського центру здоров'я мозку Тихоокеанського інституту неврології в Санта-Моніці, Каліфорнія Доктор Девід Меррілл.

Які потенційні наслідки для пацієнтів з хворобою Альцгеймера?

Доктор Маколі зазначає, що дослідження не тільки пропонує одне з пояснень того, чому люди з діабетом 2 типу мають підвищений ризик розвитку хвороби Альцгеймера, але й виявляє можливу терапевтичну модель для лікування хвороби Альцгеймера.

Доктор Меррілл підкреслив, що раннє виявлення та корекція основних факторів, що призводять до хвороби Альцгеймера, таких як неоптимальне підвищення рівня цукру в крові та пов'язана з ним інсулінорезистентність, можуть бути більш ефективними, ніж лікування, спрямоване на прибирання безладу бляшок, які залишаються після того, як синапси і нейрони вже відмерли і зникли.

"Навчання пацієнтів тому, як різні продукти впливають на рівень цукру в крові, може допомогти їм уникнути розвитку діабету зараз і хвороби Альцгеймера пізніше", - пояснив доктор Меррілл.

Фармацевтичні компанії потенційно можуть розробляти ліки, спрямовані на канали KATP, зокрема, для пацієнтів з діабетом другого типу.

"Теоретично, впливаючи на КАТФ-канали, ліки можуть зменшити вплив гіперглікемії на вивільнення бета-амілоїду, який безпосередньо пов'язаний з ризиком розвитку хвороби Альцгеймера", — пояснила дієтологиня Крістен Карлі.

Раніше ми писали, що вчений генетик розповів, як цукор впливає на старіння.