کشف نقش نورون‌های هیپوتالاموس در تنظیم قند خون روزمره و ارتباط با دیابت

پژوهشگران دانشگاه میشیگان به تازگی کشفی مهم در زمینه تنظیم قند خون انجام داده‌اند. آنها نشان داده‌اند که گروهی از نورون‌های خاص در هیپوتالاموس مغز، نقشی حیاتی در حفظ سطح قند خون در طول فعالیت‌های روزمره و ساعات ابتدایی خواب ایفا می‌کنند. این یافته‌ها می‌تواند درک ما را از چگونگی شکل‌گیری دیابت و راه‌های پیشگیری از آن متحول سازد.

نقش مغز در کنترل قند خون: فراتر از شرایط اضطراری

در حالی که پیش از این می‌دانستیم مغز در شرایط استرس‌زا مانند روزه‌داری یا افت شدید قند خون، توانایی کنترل آزادسازی گلوکز را دارد، نقش آن در شرایط عادی و روزمره کمتر مورد توجه قرار گرفته بود. با این حال، طی پنج دهه گذشته، مطالعات متعددی نشان داده‌اند که اختلال در عملکرد سیستم عصبی می‌تواند به نوسان سطح قند خون منجر شود، به‌ویژه در بیماران مبتلا به دیابت.

بخشی از این نورون‌ها در هسته ونترومدیال هیپوتالاموس (VMH) قرار دارند؛ ناحیه‌ای از مغز که در کنترل گرسنگی، ترس، تنظیم دما و فعالیت‌های جنسی نقش دارد.

الیسون آفیناتی، استادیار پزشکی داخلی و عضو مؤسسه دیابت کاسول، در این باره می‌گوید: «اغلب مطالعات پیشین نشان داده‌اند که این بخش از مغز در شرایط اضطراری سطح قند خون را افزایش می‌دهد. اما پرسش ما این بود که آیا این ناحیه در شرایط عادی نیز بر کنترل قند خون اثرگذار است؟ زیرا دقیقاً در همین شرایط است که دیابت شکل می‌گیرد.»

نورون‌های VMHCckbr و مکانیسم عمل آنها

پژوهشگران در این تحقیق بر نورون‌های خاصی به نام VMHCckbr متمرکز شدند؛ این نورون‌ها دارای گیرنده‌ای به نام cholecystokinin b receptor هستند. آنها با غیرفعال کردن این نورون‌ها در مدل‌های حیوانی (موش) و پایش سطح گلوکز خون، دریافتند که این سلول‌ها در حفظ قند خون طی فعالیت‌های معمولی، به‌ویژه در آغاز دوره کوتاه‌مدت ناشتا بودن بین آخرین وعده غذایی روز و زمان بیداری، نقش مهمی ایفا می‌کنند.

نتایج این تحقیق نشان داد که در چهار ساعت نخست پس از خواب، این نورون‌ها با تحریک فرآیندی به نام لیپولیز (سوزاندن چربی) از افت قند خون جلوگیری می‌کنند. طی این فرآیند، چربی‌ها تجزیه شده و گلیسرول آزاد می‌شود؛ ماده‌ای که بدن از آن برای ساخت قند استفاده می‌کند.

• فعال‌سازی نورون‌ها: هنگامی که پژوهشگران این نورون‌ها را در موش‌ها فعال کردند، سطح گلیسرول بدن حیوانات افزایش یافت.
• ارتباط با پیش‌دیابت: این یافته می‌تواند توضیحی برای وضعیت بیماران مبتلا به پره‌دیابت باشد؛ چراکه در آنها میزان لیپولیز شبانه افزایش می‌یابد. محققان معتقدند احتمالاً نورون‌های VMHCckbr در این افراد بیش‌فعال هستند و به افزایش قند خون شبانه منجر می‌شوند.

پیچیدگی کنترل قند خون و چشم‌اندازهای آینده

آفیناتی تأکید کرد: «یافته‌های ما نشان می‌دهد کنترل قند خون یک فرایند صفر و یک نیست، بلکه جمعیت‌های مختلفی از نورون‌ها با هم همکاری می‌کنند. در شرایط اضطراری، همه فعال می‌شوند؛ اما در موقعیت‌های عادی تغییرات ظریف‌تری رخ می‌دهد.»

به گفته پژوهشگران، این نورون‌ها صرفاً بر لیپولیز اثر دارند و احتمالاً سلول‌های عصبی دیگری مکانیزم‌های متفاوتی را برای تنظیم سطح گلوکز کنترل می‌کنند. از این رو، تیم تحقیقاتی اکنون در تلاش است تا نحوه هماهنگی نورون‌های هسته ونترومدیال هیپوتالاموس را در شرایط گوناگون از جمله روزه‌داری، تغذیه و استرس بررسی کند. همچنین آنها علاقه‌مندند نقش تعامل مغز و سیستم عصبی با اندام‌هایی چون کبد و پانکراس را در تنظیم قند خون بهتر درک کنند.

این پژوهش توسط گروهی از محققان دانشگاه میشیگان در مؤسسه دیابت کاسول انجام شد که تمرکز آنها بر بررسی نقش سیستم عصبی در متابولیسم و بیماری‌های متابولیک است.