Τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα πρέπει να διατηρούνται σε ένα σχετικά στενό εύρος. Δεν μπορεί να είναι πολύ υψηλά, καθώς αυτό μπορεί να οδηγήσει σε διαβήτη, και δεν μπορεί να είναι πολύ χαμηλά γιατί μπορεί να προκαλέσει λιποθυμία ή ακόμα και θάνατο.
«Υπάρχουν πολλοί νευρώνες που ανιχνεύουν τη γλυκόζη στον εγκέφαλο και πιστεύεται ότι συμμετέχουν ενεργά στην ανίχνευση μικρών αλλαγών των επιπέδων γλυκόζης στο σώμα και στη συνέχεια πυροδοτούν αντιδράσεις, ανάλογα, για να επιστρέψουν το επίπεδο σε ένα υγιές εύρος», δήλωσε ο Δρ. Yong Xu, καθηγητής παιδιατρικής, διατροφής, μοριακής και κυτταρικής βιολογίας στο Baylor.
Στη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Journal of Clinical Investigation, ο Xu και οι συνεργάτες του εξέτασαν τον ρόλο μιας συγκεκριμένης ομάδας νευρώνων που ανιχνεύουν τη γλυκόζη στη διατήρηση της ισορροπίας της γλυκόζης στο αίμα σε ζωικά μοντέλα.
«Οι νευρώνες που ανιχνεύουν τη γλυκόζη μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες ανάλογα με το πώς ανταποκρίνονται στις διακυμάνσεις της γλυκόζης», εξήγησε ο Xu. «Η μία ομάδα ονομάζεται διεγερμένοι από τη γλυκόζη νευρώνες (GE: glucose-excited) και η άλλη ονομάζεται νευρώνες που αναστέλλονται από τη γλυκόζη (GI: glucose-inhibited). Σε αυτή τη μελέτη, επικεντρωθήκαμε στη δεύτερη ομάδα, τη λιγότερο μελετημένη από τις δύο».
Οι νευρώνες GE ενεργοποιούνται ή διεγείρονται όταν το επίπεδο γλυκόζης γύρω τους είναι υψηλότερο. «Αυτό είναι αναμενόμενο επειδή η γλυκόζη είναι καύσιμο για τα περισσότερα κύτταρα, συμπεριλαμβανομένων των νευρώνων», είπε ο Xu. «Το να έχουμε περισσότερα καύσιμα διαθέσιμα θα υποστηρίξει την αυξημένη δραστηριότητα των κυττάρων».
Από την άλλη πλευρά, οι νευρώνες του γαστρεντερικού σωλήνα αναστέλλονται όταν τα επίπεδα γλυκόζης είναι υψηλά και παραδόξως, ενεργοποιούνται όταν τα επίπεδα γλυκόζης είναι χαμηλά. «Αυτό ήταν μπερδεμένο για τους ερευνητές, καθώς περίμεναν το αντίθετο, λιγότερη νευρωνική δραστηριότητα όταν η γλυκόζη είναι χαμηλή», είπε ο Xu. «Θέλαμε να κατανοήσουμε το μηχανισμό που πυροδοτεί τη νευρωνική δραστηριότητα του γαστρεντερικού σωλήνα σε χαμηλά επίπεδα γλυκόζης και εάν αυτό συμβάλλει στην ισορροπία της γλυκόζης στο αίμα».
Οι ερευνητές εστίασαν στους νευρώνες του γαστρεντερικού σωλήνα που βρίσκονται σε μια περιοχή που ονομάζεται κοιλιακός υποθαλαμικός πυρήνας (VMH) στον εγκέφαλο των ποντικιών. Συγκεκριμένα, μελέτησαν ποιοι δίαυλοι ιόντων στους νευρώνες του γαστρεντερικού σωλήνα μεσολαβούσαν στην αίσθηση της χαμηλής γλυκόζης. Τα κανάλια ιόντων είναι πρωτεΐνες στην επιφάνεια των νευρώνων που επιτρέπουν στα φορτισμένα ιόντα να ρέουν μέσα και έξω από το κύτταρο. Αυτή η διαδικασία είναι απαραίτητη για νευρωνική ενεργοποίηση ή πυροδότηση.
«Τα ευρήματά μας υποδηλώνουν ότι οι νευρώνες που ανιχνεύουν τη γλυκόζη στον εγκέφαλο είναι σημαντικοί για τη ρύθμιση της γλυκόζης σε ολόκληρο το σώμα. Βρήκαμε ότι οι νευρώνες του γαστρεντερικού σωλήνα έχουν σημαντική λειτουργία κατά τη διάρκεια του διαβήτη, όταν τα βήτα κύτταρα του παγκρέατος δεν παράγουν ινσουλίνη για τον έλεγχο των επιπέδων σακχάρου στο αίμα», είπε ο Xu.
