Как реагирует мозг на повышенный и пониженный уровень глюкозы в крови

Что происходит с мозгом во время приступа гипогликемии, когда уровень сахара опускается до критически низких цифр, ученым пока до конца неясно. Исследований, посвященных краткосрочному и долгосрочному влиянию гипергликемии на когнитивные функции, также могло быть больше. Впрочем, нам удалось узнать кое-что полезное.

В распоряжении читателей нашего портала имеется много информации о том, как сахарный диабет влияет на сердце, почки или репродуктивную функцию. Но на резкие изменения уровня глюкозы в крови реагируют не только они. В данном материале речь пойдет об исследованиях, дающих актуальное представление о влиянии гипогликемии и гипергликемии на мозг.

Гипогликемия замедляет реакцию

Доктор Пратик Чоудхари из лондонского King‘s College Hospital изучает влияние гипогликемии на когнитивные функции, благодаря которым мы взаимодействуем с окружающим миром.

Тесты, в которых принимали участие здоровые испытуемые и люди с диабетом 1 типа, показали, что острая гипогликемия уменьшает скорость реакции примерно на 15%.

«Даже когда уровень сахара в крови снова стабилизировался, мозгу требовалось еще около 45 минут, чтобы восстановить нормальное функционирование», – предупреждает ученый. Именно поэтому в Великобритании рекомендуется после приступа гипогликемии выждать хотя бы три четверти часа и только потом садиться за руль. Легкая гипогликемия, по словам доктора, безвредна и не оказывает особого воздействия на мозг.

У пациентов, у которых часто повторяются эпизоды тяжелой гипогликемии или имеются гипогликемические расстройства восприятия, ситуация иная: время реакции у них значительно увеличивается.

Однако ответа на вопрос, являются ли частые приступы тяжелой гипогликемии причиной когнитивного дефицита или же, наоборот, микрососудистые повреждения в мозгу приводят к тяжелой гипогликемии, пока нет.

Также установлена взаимосвязь между рецидивирующей тяжелой гипогликемией и возникновением деменции у пожилых людей с СД 2: так, у больных с неоднократными эпизодами гипогликемии в анамнезе, риск ее развития увеличивается вдвое. В то же время пожилые люди с диабетом 2 типа, у которых есть деменция, также более склонны к тяжелой гипогликемии, чем пациенты без деменции. Последнее наблюдение, вероятно, может быть связано с ухудшением компенсации диабета из-за деменции.

влияние гипергликемии и гипогликемии на мозг
И гипогликемия, и гипергликемия отрицательно влияют на функции головного мозга

Гипергликемия не менее опасна

Из-за боязни приступов гипогликемии многие люди с диабетом предпочитают жить с повышенным уровнем глюкозы в крови. «Однако частая и длительная гипергликемия наносит еще больший ущерб мозгу», – считает доктор Чоудхари. Это подтверждает и доктор Ясна Шупут Омладич из Люблянского университета, проводившая эксперимент с 20 молодыми людьми, имеющими СД 1. Она использовала МРТ, чтобы изучить влияние гипергликемии на зрительную пространственную оперативную память.

Поведенческие тесты, проведенные во время гипергликемических эпизодов, показали, что у испытуемых была значительно снижена способность к реагированию в теменной коре,  особенно, если они должны были отметить сразу несколько позиций.

Эти результаты были подтверждены МРТ-сканированием, демонстрирующим структурные изменения в данной области мозга. Кроме того, было выявлено повышение уровня интерлейкина-6, стимулирующего иммунный ответ, что свидетельствует о наличии воспалительной реакции из-за высокого уровня глюкозы.

Долгосрочное воздействие на мозг ребенка

Даже в долгосрочной перспективе повышение уровня сахара в крови влияет на мозг, считает профессор Стюарт Вайнциммер из Йеля. Этот ученый задействован в проекте Directnet, долгосрочном исследовании, посвященном  функциям головного мозга у детей с диагнозом «диабет 1 типа» в очень раннем возрасте.

До второго года жизни мозг ребенка нуждается в большом количестве глюкозы. «В этом возрасте мозг особенно чувствителен к высокой вариабельности глюкозы и, соответственно, уязвим для раннего старта диабета 1 типа», – уверен профессор.

МРТ, проведенные в рамках проекта, показали, что у малышей с диабетом 1 типа в течение 18 месяцев серо-белое вещество мозга растет гораздо медленнее, чем у здоровых детей того же возраста. Это не приводит к снижению когнитивных способностей, ведь дети с диабетом типа 1 учатся не хуже других.

Однако визуализация процессов показывает, что мозг, по-видимому, компенсирует более медленный рост за счет гиперконнективной активности (увеличения взаимосвязи между своими частями).

Текст: по материалам конгресса The International Conference on Advanced Technologies & Treatments for Diabetes (ATTD), 2019