Интраназальный инсулин предотвращает когнитивное снижение, атрофию головного мозга и изменения белого вещества при диабетической энцефалопатии 1-го типа у мышей

Недостаточность инсулина при сахарном диабете 1-го типа может приводить к когнитивным нарушениям, атрофии головного мозга и изменениям белого вещества. Мы изучили влияние нового способа доставки инсулина — интраназального введения — на патологические изменения и когнитивные нарушения у мышей с моделью сахарного диабета 1-го типа, индуцированного стрептозотоцином. Такой способ позволяет воздействовать непосредственно на мозг и потенциально избегать системных нежелательных эффектов. Инсулин интраназально, подкожно или плацебо ежедневно вводили отдельным группам мышей CD1 с диабетом и без него на протяжении первых 8 месяцев жизни. Исследование с радиоактивно меченным инсулином показало, что при интраназальном введении в головном мозге быстрее достигались более высокие уровни инсулина, а его системное поступление было меньше, чем при подкожном введении. Интраназальное введение замедляло когнитивное снижение, выявляемое при еженедельном тестировании когнитивных функций и поведения, уменьшало выраженность изменений на ежемесячных МРТ и предотвращало количественно определяемые морфологические изменения головного мозга. Кроме того, оно улучшало выживаемость мышей и обращало вспять вызванное диабетом снижение уровней мРНК и белка фосфоинозитид-3-киназы (PI3K)/Akt, а также снижение уровней белков — транскрипционных факторов CREB (белка, связывающегося с элементом ответа на цАМФ) и GSK-3β (гликогенсинтазыкиназы 3β) — в различных отделах головного мозга. Хотя при диабете у мышей потери клеток мозга не наблюдалось, интраназальное введение инсулина предотвращало вызванное диабетом снижение уровней мРНК и белков синаптических маркеров — синаптофизина и холинацетилтрансферазы. Интраназальный инсулин легко проникает в мозг и замедляет развитие вызванных диабетом изменений мозга эффективнее, чем подкожное введение. Этот способ доставки и терапия, доступные для применения у людей, могут быть полезны для профилактики патологических изменений головного мозга при сахарном диабете.