Ученые из Университета Цинхуа, Китайской академии наук и других институтов Китая обнаружили, что связь между скачками уровня сахара и настроением проходит через поджелудочную железу. Исследование было опубликовано в Nature Neuroscience.
Биполярное расстройство: ученые обнаружили связь между уровнем сахара и скачками настроения
Врачи давно заметили, что у людей с биполярным расстройством часто наблюдаются проблемы с обменом веществ, в частности, скачки уровня сахара в крови. Однако ученые не могли понять этот механизм, то есть как именно они влияют на заболевание на уровне клеток и органов.
Freepik
Биполярное расстройство — тяжелое психическое состояние, при котором периоды глубокой депрессии сменяются периодами мании — состоянием аномальной энергии. От него страдает примерно каждый сотый человек на планете.
Специалисты сосредоточили свое внимание на гене RORβ — ранее он уже был «подозреваемым» в предрасположенности к биполярному расстройству. Чтобы проверить свою гипотезу, ученые взяли стволовые клетки у людей с заболеванием и перепрограммировали их в лаборатории. А затем вырастили из них миниатюрные модели островков поджелудочной железы.
Островки — это скопление особых клеток в поджелудочной железе, которые работают как датчики сахара. Их главная задача — производить инсулин. Без этого гормона сахар остается в крови.
Исследователи обнаружили, что у образцов от людей с биполярным расстройством был нарушен процесс выработки инсулина. Виновником оказался ген RORβ — он был сверхактивен, то есть его работа усилилась многократно, что мешало поджелудочной железе нормально выпускать гормон в кровь.
Как проблема в поджелудочной железе может влиять на настроение
Чтобы это выяснить, исследователи провели эксперимент на мышах. Они создали генетически модифицированных грызунов, у которых ген RORβ был сверхактивен именно в бета-клетках поджелудочной железы — это те самые клетки, что производят инсулин.
Анализ органоидов переднего мозга, полученных из ИПСК пациентов с ББ или БДР.
Через время они увидели, что днем мыши с гиперактивным геном вели себя вяло и апатично, демонстрируя поведение, очень похожее на человеческую депрессию. А ночью они проявляли гиперактивность. Получились «живые качели» биполярного расстройства.
Как мозг и поджелудочная железа «общаются»
Кроме того, ученые обнаружили «петлю обратной связи» между поджелудочной железой и мозгом, а именно — гиппокамп — эта область отвечает за память и регуляцию эмоций.
Специалисты считают, что днем сверхэкспрессия гена RORβ подавляет выброс инсулина. Это означает, что мозг недополучает сахара, что вызывает гиперактивность нейронов гиппокампа, а это уже приводит к депрессивному поведению.
А ночью, с опозданием, мозг посылает мощный сигнал обратно в поджелудочную железу, заставляя ее резко выбросить инсулин. Сахара в крови становится слишком мало, что вызывает заторможенность нейронов гиппокампа, то есть маниакальное поведение. И так цикл у мышей и, возможно, людей с биполярным расстройством, повторяется снова и снова.