Инсулинът е хормон, произведен в панкреаса, който регулира метаболизма на въглехидратите (захарите) чрез абсорбиране на глюкоза от кръвта в черния дроб и мастните (мастните) клетки, както и скелетните мускулни клетки, и ги превръща в гликоген чрез гликогенеза.

инсулинът

Във високи концентрации на инсулин, инхибира производството и освобождаването на глюкоза, докато ниски нива на инсулин насърчават катаболизма чрез превръщане на запасите от мазнини в по-малки молекули, които могат да се използват за енергия.

В този смисъл производството на инсулин зависи от функцията на бета-клетките в панкреаса, които са чувствителни към нивата на кръвната захар.

Инсулинът може да влезе в мозъка, тъй като се транспортира през кръвно-мозъчната бариера (BBB) ​​от специфични транспортери. Като цяло той достига до ключови мозъчни региони, като хипоталамуса, моста, хипокампуса, амигдалата, стриатума, малкия мозък, фронталната и теменната кора.

Инсулиновите рецептори се експресират и разпределят много широко в мозъка и са предимно изоформа на инсулиновия рецептор А (IR-A), а не по-известната IR-B изоформа, открита в останалата част на тялото.

Чрез свързване с инсулин IR-A, рецепторът се подлага на автофосфорилиране и се активира. Това води до фосфорилиране на инсулинови рецепторни субстрати (IRS) протеини, които участват в различни клетъчни сигнални пътища.

Тези протеини също могат да бъдат активирани от свързването на инсулиноподобен растежен фактор-1 (IGF-1) с неговия рецептор, както и с IR-A (и двете групи рецепторна тирозин киназа).

Освен това, в мозъка се смята, че първичните ефекти на инсулина се медиират от оста хипоталамус-хипофиза-надбъбреци (HPA), поради неговата ендокринна природа в енергийната хомеостаза.

Следователно, инсулин може да упражнява невропротективни ефекти върху невроните, както и подпомагане и положително въздействие върху висшите когнитивни процеси, като внимание, учене и памет.

Стареене и инсулин в мозъка

Един от най-важните фактори, допринасящи за различни системни и мозъчни състояния, е инсулинова резистентност, това става по-видно с напредването на възрастта.

Има няколко проучвания, които са показали намален транспорт на инсулин до мозъка при свързана със затлъстяването инсулинова резистентност, както и при екстремни физиологични състояния като глад, хипергликемия и активиране на имунната система.

По време на процеса на стареене, има намаляване на общите концентрации на инсулин в мозъка, както и дефектна способност да свързва инсулина с IR-A. Това се доказва допълнително от намалената експресия на IR-A и транспортери в BBB, за която се смята, че участва в периферната инсулинова резистентност и повишените нива на инсулин в периферията (хиперинсулинемия).

Рискът от развитие на болестта на Алцхаймер се увеличава до 60% при хора със захарен диабет тип 2. При това заболяване има много по-ниско усвояване и метаболизъм на мозъка в мозъка, заедно с намаляване на инсулиновата сигнализация и активността на рецепторите в сравнение със здрави възрастни на сходна възраст.

Също така, бета амилоидът може да причини загуба на IR-A в дендритите и да повлияе на дългосрочното потенциране. Това е причината болестта на Алцхаймер, предизвикана от диабет тип 2, понякога се нарича "диабет тип 3", поради тясната връзка между инсулиновата резистентност и индуцираната от Алцхаймер патология и когнитивните способности.