Publicerat 5.12.2024
Text: Aino Latva-Rasku
Bild: Lauri Nummenmaa
Redigering: Viestintätoimisto Jokiranta

 

Under den senaste tiden har intresset för hjärnans roll som regulator av kroppens energibalans ökat. Utöver tarmhormonerna aktiverar också de hormoner som utsöndras ur fettvävnaden våra mättnadscentra och minskar vår aptit. Vid diabetes typ 2 och fetma försvagas ändå dessa signaler. Hjärnan fungerar alltså i viss mån själviskt för att trygga sin egen energitillgång, och justerar dessutom metabolismen i resten av kroppen för att upprätthålla sin egen tillgång till näringsämnen på en lämplig nivå. Det är intressant – och oroande – att förändringar i hjärnans metabolism verkar stå i samband inte bara med förhöjt blodsocker och diabetes typ 2, utan också med en förhöjd risk för minnessjukdomar och psykiska sjukdomar.

Många orsaker bakom insulinresistens

Fetma och diabetes typ 2 är väsentligt förknippad med insulinresistens, som innebär att insulinet har nedsatt förmåga att öka cellernas upplagring av näringsämnen. Detta fenomen har identifierats i de flesta av människokroppens vävnader såsom i musklerna, levern, underhudsfettet och fettet i de inre organen, tunntarmens vägg och njurarna. Det här fenomenet är också mätbart, och noteras i att insulinets målvävnader har nedsatt förmåga att överföra glukos från blodet till cellerna efter en måltid.

Man har kunnat identifiera många bakomliggande orsaker till insulinresistens på cellnivå. Fenomenet kan möjligen förklaras av en alltför stor ansamling av fettsyror i cellerna, en lågintensiv inflammation eller funktionsstörningar i de energiproducerande mitokondrierna.

Min egen forskningsgrupp har utnyttjat positronemissionstomografi (PET) för att mäta olika vävnaders insulinkänslighet.  Försökspersonerna ges en glukosmarkör och samtidigt höjs blodets insulinnivå till att motsvara tillståndet efter en måltid. Markörens ackumuleringshastighet anger insulinets förmåga att öka upplagringen av glukos i en viss vävnad. Vid fetma och diabetes typ 2 blir upplagringen av markören typiskt långsammare i samtliga ovan nämnda vävnader.

Vad innebär hjärnans insulinresistens?

I våra tidigare undersökningar har vi något överraskande, men upprepade gånger, observerat att medan insulinresistens yttrar sig som nedsatt upptagning av glukos i cellerna i nästan alla vävnader, är resultatet det motsatta i hjärnan. När insulinnivån i blodomloppet stiger ökar glukosupptaget i hjärnan avsevärt hos de försökspersoner som har nedsatt insulinkänslighet till exempel på grund av en genetisk risk eller fetma. I kontrollgrupperna sker inga stora förändringar i metabolismen. Det är oroande att en motsvarande förändring kan noteras redan hos unga som endast har konstaterats ha en förhöjd risk att insjukna i metabolt syndrom.

Det är ändå fortfarande oklart vad hjärnans insulinresistens innebär. Till skillnad från situationen i de flesta andra vävnader är glukosförbrukningen i hjärnan inte direkt beroende av insulinnivån i blodomloppet. Med hjärnans insulinresistens har man ofta snarast avsett funktionella förändringar, där insulinets förmåga att öka aktiveringen av olika hjärnområden är nedsatt.  Detta framgår när responsen undersöks med funktionell magnetavbildning (fMRI). Insulinets direkta effekter i hjärnan har studerats hos människor genom att man gett dem insulin i form av nässpray. Undersökningar har visat att insulinets förmåga att aktivera hypotalamusområdet och öka mättnadskänslan är nedsatt hos försökspersoner med fetma.

Vi vet ändå inte om förändringarna i metabolismen uppträder samtidigt som den nedsatta insulinrespons som konstaterats i fMRI-studierna, eller om förändringarna orsakas av olika mekanismer.  

Fetma, minnessjukdomar och allvarlig depression

Utgående från våra tidigare studier verkar det sannolikt att hjärnans glukoshunger ökar leverns glukosproduktion nattetid och därmed höjer fasteblodsockret.   Orsakssambandet är svårt att påvisa men det är möjligt att hjärnans ökade glukosbehov också förändrar ätbeteendet. Detta leder inte nödvändigtvis till fetma, men kan göra det svårare att hålla vikten. Om vi skulle förstå detta fenomen bättre kunde vi eventuellt finna nya metoder för att bekämpa fetma.

Hjärnans glukosanvändning förändras inte endast vid sjukdomar i metabolismen. Vid Alzheimers sjukdom blir hjärnans glukosanvändning typiskt långsammare, men under den senaste tiden har man kunnat notera att glukosanvändningen möjligen ökar innan den börjar sjunka. Också vid svår depression har såväl en långsammare som en snabbare förbrukning av glukos i hjärnan observerats. Förändringar i metabolismen kan alltså vara en viktig gemensam faktor för dessa sjukdomar.

Jag vill tacka Sakari Alhopuros stiftelse för mitt stipendium som gjort det möjligt för mig att inleda mitt första egna forskningsprojekt. I min forskning kommer jag särskilt att undersöka på vilket sätt de förändringar som framkommer genom olika metoder kan kombineras med varandra hos personer med fetma eller diabetes typ 2.

 

 

 

 

MD Aino Latva-Rasku disputerade för medicine doktorsgraden vid Åbo universitet 2020. Avhandlingen fokuserade på vilka faktorer som påverkar insulinkänsligheten i olika vävnader. Därefter har hon fortsatt med sin forskning vid det nationella PET-centret i Åbo samt i sitt patientarbete som specialiserande läkare vid endokrinologiska polikliniken vid Åbo universitetscentralsjukhus. Latva-Rasku är särskilt intresserad av förändringarna i hjärnans metabolism och funktion vid diabetes typ 2 och vid fetma.