Инсулин и головной мозг

Инсулин известен прежде всего своей ролью в поддержании периферического гомеостаза глюкозы, однако он также оказывает значительное воздействие на головной мозг, выступая ключевым нейромодулятором и влияя на поведение, клеточные процессы, биохимические и молекулярные механизмы. Головной мозг теперь рассматривают как орган, чувствительный к инсулину: рецепторы инсулина широко, но избирательно экспрессируются в обонятельной луковице, гипоталамусе, гиппокампе, мозжечке, миндалине и коре больших полушарий. Передача сигналов через рецепторы инсулина в головном мозге важна для развития нейронов, регуляции уровня глюкозы, пищевого поведения, массы тела и когнитивных функций, включая внимание, исполнительные функции, обучение и память. Появляются данные о нарушении передачи сигналов через рецепторы инсулина при ряде неврологических заболеваний. Кроме того, передача этих сигналов играет важную роль в росте дендритов, выживании нейронов, развитии нейронных сетей, синаптической пластичности и перемещении постсинаптических рецепторов нейромедиаторов. В обзоре рассмотрены разнообразные функции инсулина в головном мозге, а также его естественный транспорт в мозг и способы экзогенного введения. Инсулин можно доставлять непосредственно в головной мозг интравентрикулярно (ICV) или внутрипаренхиматозно, однако эти инвазивные методы сопряжены со значительным риском, требуют повторных хирургических вмешательств и могут приводить к системной гипогликемии. Альтернативный метод — интраназальное введение — неинвазивен и безопасен; он обеспечивает быстрое поступление молекул в головной мозг при минимальном системном воздействии. За последние десятилетия применение интраназального инсулина на животных моделях и у пациентов расширилось, давая новую надежду на лечение нейродегенеративных и нейроваскулярных заболеваний.