חוקרים מגלים שחסימה נימית בסוכרת, המופעלת על ידי איתות מוגבר של interleukin-10, עשויה לתרום לליקויים קוגניטיביים ללא תלות ברמות הסוכר בדם.
במחקר שפורסם לאחרונה ב מטבוליזם של הטבעחוקרים בחנו את ההשפעה של סוכרת מסוג 1 על זרימת הדם הנימים במוח, בחנו את המנגנונים מאחורי חסימות בזרימה נימית והקשר שלהם לפגיעה קוגניטיבית.
המחקר התמקד בתפקיד של איתות interleukin (IL)-10 בחסימת נימיים והשתמש במודלים של עכברים כדי לחקור אפיקים טיפוליים פוטנציאליים.
רֶקַע
המוח מסתמך על אספקה קבועה של חומרים מזינים וחמצן כדי לשמור על הפעילות המטבולית הגבוהה שלו. הוא משיג אותם דרך הדם המסופק על ידי רשת של כלי דם קטנים. נימים מהווים את רוב מבנה כלי הדם של המוח, ומכיוון שהם צרים ובעלי לחץ נמוך, הם תומכים בחילוף יעיל של חמצן וחומרי מזון.
עם זאת, אותן תכונות של נימים גם הופכות אותם לפגיעים לחסימות שעלולות להפריע למחזור הדם באופן זמני או קבוע. בעוד שהסיכון לחסימות מסוג זה נמוך יחסית אצל אנשים בריאים, תגובות דלקתיות ומחלות כמו מחלת אלצהיימר ושבץ מגדילות משמעותית את הסיכון.
סיבוכים כלי דם נפוצים גם בסוכרת מסוג 1, במיוחד באיברים כמו העיניים, הכליות והמוח. למרות הסיכון הגבוה יותר לשבץ מוחי והפרעות קוגניטיביות בקרב חולי סוכרת מסוג 1, קיים מחסור במחקר על ההשפעה של סוכרת מסוג 1 על תפקוד נימי הדם במוח.
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי, החוקרים השתמשו במודלים שונים של עכברים גנטיים כדי לחקור איתות IL-10, שכללו את השבתת הקולטן ל-IL-10 בתאי האנדותל. בנוסף, סוכרת מסוג 1 נגרמה בעכברים באמצעות זריקות במינון נמוך של סטרפטוזוטוצין, שלאחריהן רמות הגלוקוז בדם נוטרו באופן קבוע ובקרה באמצעות כדוריות אינסולין במהלך המחקר.
החוקרים ערכו in vivo הדמיית פוטון באמצעות ניתוחי חלונות גולגולתיים כדי לדמיין את זרימת הדם במוח. לשם כך, העכברים הורדמו, חלק קטן מהגולגולת שלהם היה דליל, והונח כיסוי כיסוי כדי לאפשר הדמיה.
נוגדנים מסומנים וצבעים פלורסנטים שימשו במהלך הדמיית שני פוטונים כדי לעקוב אחר הלויקוציטים, נויטרופילים וחסימות נימיות. הבלוקים בנימים נמדדו גם באמצעות בדיקת מיקרוספרות שבה הזרקו מיקרוספרות פלואורסצנטיות לעכברים ושימשו לניתוח חסימות ברקמת המוח.
החוקרים ערכו גם מספר מבחנים התנהגותיים בנקודות זמן של ארבעה ושמונה שבועות כדי להעריך את ההשפעה של סוכרת מסוג 1 על התנהגות וכדי לקבוע אם טיפול בנוגדנים חוסמי קולטן IL-10 יעיל בהיפוך כל אחד מהליקויים ההתנהגותיים שנוצרו. על ידי סוכרת.
המבחנים ההתנהגותיים כללו את מבחן זיהוי האובייקטים החדש, שבו העכברים הוכרו תחילה עם קבוצה של אובייקטים ולאחר מכן נבדקו באמצעות אובייקט חדש כדי לקבוע אם הם מעדיפים חידוש.
בנוסף, מבחן מבוך המים של מוריס, שבו למדו העכברים לזהות את הפלטפורמה הנסתרת בבריכה, שימש להערכת זמן בריחה, מהירות שחייה וזיכרון על ידי שינוי מיקום הפלטפורמה. העכברים אומנו גם למצוא פלטפורמה גלויה. בדיקות אחרות כללו מדדי זמן שנדרש להסרת הסרט מהכפות והערכות של המרחק הכולל שעבר בתוך זירה.
יתר על כן, החוקרים השתמשו בלייזר דופלר כדי להעריך את תגובות זרימת הדם במוח לגירויים שונים, כגון שאיפת פחמן דו חמצני וגירויים תחושתיים. כמו כן נמדדו רמות הציטוקינים בדם, ותאי האנדותל בודדו לביצוע ניתוח ורצף של חומצה ריבונוקלאית (RNA).
תוצאות
המדענים מצאו שסוכרת מסוג 1 העלתה באופן משמעותי את הסיכון לחסימות נימיות במוח, שעלולות לתרום לפגיעה קוגניטיבית. לעכברים הסוכרתיים היה שיעור שכיחות גבוה פי שניים עד ארבעה של נימים חסומים בהשוואה לקבוצת הביקורת הבריאים, למרות טיפול באינסולין.
הבלוקים הנימים כללו בעיקר תאי דם אדומים ולא תאי חיסון, מה שמצביע על כך שהסיבוכים המיקרו-וסקולריים בסוכרת מסוג 1 עשויים לנבוע יותר מתפקוד לקוי של האנדותל מאשר מהתקבצות של תאי דם לבנים. יתר על כן, החסימות היו שכיחות יותר בנימים המסתעפים מכלי עורקים, בדומה למה שנצפה במודלים של מחלת אלצהיימר, אך במידה בולטת יותר.
המחקר זיהה גם רמות מוגברות של IL-10, שהוא ציטוקין דלקתי שהראה השפעות מזיקות ומגן במחלות שונות. במקרה זה, נמצא כי הרמות המוגברות של IL-10 מחמירות את החסימות הנימים ואת הליקויים הקוגניטיביים.
עם זאת, טיפול ניסיוני הכולל חסימה של קולטני IL-10 בתאי האנדותל נמצא כמגדיל את קוטר הנימים ב-25%, משפר את זרימת הדם ומפחית חסימות נימיות ב-63%. שיפורים אלו היו קשורים גם לתוצאות קוגניטיביות טובות יותר בזיכרון, גמישות קוגניטיבית ולמידה.
החוקרים דיווחו כי IL-10 עשוי להגביר את שכיחות החסימות בעכברים סוכרתיים על ידי הורדת רמות תחמוצת החנקן, אשר, בתורו, הגביר את הביטוי של מולקולות הדבקות בנימים, מה שגורם להתקבצות תאי דם אדומים.
מסקנות
בסך הכל, המחקר הציע שחסימת איתות IL-10 בתאי אנדותל בחולי סוכרת מסוג 1 עשויה להוריד את הסיכון לחסימות נימיות במוח ולשפר את התפקוד הקוגניטיבי. עם זאת, החוקרים מאמינים שמחקר נוסף חיוני כדי להבין כיצד העיכוב של IL-10 ישפיע על תסמיני סוכרת אחרים.
