Każdego roku rośnie liczba osób zmagających się z nadwagą i otyłością, co stanowi ogromne obciążenie dla systemu opieki zdrowotnej. Ten złożony problem wynika z wielu czynników, w tym z nadmiernego spożycia żywności wysoko przetworzonej oraz bogatej w cukry proste. Jak twierdzą medycy, zbyt duża ilość tkanki tłuszczowej nie pozostaje obojętna dla organizmu. Wytwarza ona bowiem szereg hormonów oraz czynników, które wpływają na metabolizm węglowodanów i rozwój uogólnionego stanu zapalnego. Zmiany te sprzyjają z kolei rozwojowi insulinooporności, w wyniku której tkanki są mniej wrażliwe na insulinę.
Badania epidemiologiczne wskazują, że otyłość jest niezależnym czynnikiem ryzyka rozwoju chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera czy choroba Parkinsona. Jednak dokładne mechanizmy leżące u podstaw tej zależności wciąż pozostają tajemnicą. Ostatnio opublikowana praca, przeprowadzona przez naukowców z Centrum Badań nad Rakiem im. Freda Hutchinsona w Stanach Zjednoczonych, dostarczyła nowych informacji na temat powiązania otyłości z neurodegeneracją poprzez rozwój insulinooporności.
Do niedawna uważano, że mózg jest niewrażliwy na insulinę – głównie dlatego, że insulina nie jest konieczna do wychwytu glukozy w mózgu, a jej przedostanie się do tego narządu dodatkowo ogranicza bariera krew-mózg. Coraz więcej dowodów sugeruje jednak, że hormon ten reguluje pracę układu nerwowego, kontrolując funkcje poznawcze, odżywianie i metabolizm ogólnoustrojowy. Uważa się, że to dysfunkcja mikrogleju, który odgrywa znaczącą rolę w utrzymaniu homeostazy układu nerwowego, prowadzi do zaburzeń metabolicznych i neurodegeneracyjnych. Co ciekawe, u otyłych ludzi i zwierząt obserwuje się przewlekłą aktywację mikrogleju, który – jak wykazano – przyczynia się do zapalenia w obrębie mózgu. Wszystkie te zmiany mogą ujawniać się pod postacią zaburzenia funkcji poznawczych i chorób neurodegeneracyjnych.
Zespół zbadał występujący u muszek owocowych z rodzaju Drosophila glej osłonkowy, który jest funkcjonalnym odpowiednikiem ludzkiego mikrogleju. Prowadzone działania obejmowały pomiar stężenia kinazy 3-fosfoinozytydu, produkowanej w wyniku pobudzenia receptora insulinowego, co odzwierciedla wrażliwość komórek na insulinę. Zmierzono również poziom ekspresji receptora fagocytarnego związanego z glejem.
Podczas trwania doświadczenia zaobserwowano, że zmniejszenie wrażliwości komórek glejowych na insulinę prowadzi do upośledzenia funkcji fagocytarnej gleju. Konsekwencją okazało się być opóźnione usuwanie obumierających neuronów i wydzielanych przez nie toksycznych białek. Taki stan sprzyja z kolei rozwojowi zapalenia w obrębie układu nerwowego, wtórnej śmierci neuronów i upośledzonej regeneracji aksonów.
Ponadto, aby ocenić wpływ diety wysokocukrowej na metabolizm neuronów, zmierzono współczynnik oddychania mitochondrialnego (fosforylacji oksydacyjnej) oraz stopnia zakwaszenia zewnątrzkomórkowego, który odpowiadał glikolizie. Odkryto, że u muszek karmionych dietą wysokocukrową równowaga metaboliczna neuronów została przeniesiona od glikolizy w kierunku fosforylacji oksydacyjnej. Badanie to dostarcza wglądu w to, jak dieta sprzyjająca otyłości przyczynia się do zwiększonego ryzyka chorób neurodegeneracyjnych. Dlatego w ramach prewencji tych chorób warto dbać o zdrowy styl życia, w tym zbilansowane posiłki i aktywność fizyczną.
