Naukowcy z Uniwersytetu Teksańskiego w El Paso z powodzeniem zmapowali określone regiony w mózgu, które są aktywowane w związku ze zmianami poziomu cukru we krwi - znanego również jako glukoza - dostarczając podstawowych informacji o lokalizacji, które mogą ostatecznie doprowadzić do bardziej ukierunkowanych terapii dla osób zmagających się z chorobami takimi jak cukrzyca. Przełomowe 13-letnie badanie, opublikowane w Journal of Clinical Medicine, opisuje, w jaki sposób zespół wykorzystał dokładną analizę mikroskopową, aby wskazać określone populacje komórek w mózgu, które wydają się reagować na szybkie zmiany poziomu cukru we krwi. Dr Arshad M. Khan, profesor nadzwyczajny nauk biologicznych UTEP, i zespół z jego laboratorium, kierowany przez doktoranta Geronimo Tapia, spędzili ostatnią dekadę kontynuując pracę wykonaną po raz pierwszy przez studentów na Uniwersytecie Południowej Kalifornii (USC), gdzie Khan pracował przed dołączeniem do wydziału UTEP. Wraz z pomocą dwóch dodatkowych członków zespołu - docenta UTEP Sivasai Balivada i doktora Richarda H. Thompsona z USC - zespół odkrył, co ich zdaniem może być populacjami komórek wrażliwych na glukozę w mózgu i dokładnie zmapował ich lokalizacje w ogólnodostępnym atlasie mózgu. Wyniki badania stanowią znaczący krok w kierunku jednolitego globalnego mapowania mózgu i oceny odpowiedzi komórkowej na poziom cukru we krwi u pacjentów z cukrzycą, wyjaśnił Khan. "Jestem wdzięczny wszystkim moim współpracownikom za ciężką pracę przez lata, zarówno kiedy byłem w USC, jak i teraz w UTEP" - powiedział Khan. "Wreszcie poznanie dokładnych współrzędnych tych struktur w ogólnodostępnym atlasie mózgu oznacza, że ta wiedza przestrzenna może być teraz wykorzystana przez społeczność naukową do wyrafinowanego ukierunkowania przyszłych interwencji klinicznych lub terapeutycznych dla osób doświadczających wahań poziomu cukru we krwi i stanu przedcukrzycowego". Khan dodał: "Znalezienie tych komórek przypomina trochę monitorowanie czujników paliwa w samochodzie, gdy poziom paliwa wzrasta lub spada. Następnym krokiem będzie znalezienie okablowania łączącego te czujniki z innymi częściami mózgu, nad czym już ciężko pracujemy". Zespół Khana był w stanie śledzić zmiany poziomu cukru we krwi w reagujących regionach mózgu w ciągu 15 minut, co wcześniej zajmowało godziny z powodu ograniczeń w biomarkerach stosowanych do wykrywania tych zmian. Locus coeruleus (łac. "niebieskie miejsce") - region mózgu nazwany tak ze względu na unikalny kolor tkanki - produkuje noradrenalinę, neuroprzekaźnik, który odgrywa ważną rolę w pobudzeniu, uwadze i reakcji organizmu na stres. W badaniu stwierdzono, że locus coeruleus był jednym z niewielu regionów reagujących wcześnie podczas zmian poziomu cukru we krwi, co sugeruje, że jest to ważny ośrodek pobudzenia dla osób z cukrzycą typu I i II, gdy doświadczają zagrażających życiu zmian poziomu cukru we krwi. Takie zmiany często występują, gdy diabetycy samodzielnie wstrzykują sobie insulinę, leczenie hormonalne, które normalizuje wysoki poziom cukru we krwi, ale które może również doprowadzić do niebezpiecznie niskiego poziomu, jeśli jest nieprawidłowo dozowane. Nowa wiedza na temat tego regionu mózgu może ostatecznie pomóc naukowcom w monitorowaniu i interweniowaniu podczas najbardziej niebezpiecznych skutków wahań poziomu cukru we krwi, które pojawiają się jako częste powikłanie leczenia cukrzycy. Badania te są bardzo ważne w naszym regionie przygranicznym, ponieważ w naszych społecznościach występuje wysoka częstość występowania otyłości i cukrzycy. Naszym celem jest dokładne określenie, gdzie w mózgu zachodzą określone procesy, abyśmy mogli opracować terapie, technologie lub środki farmaceutyczne, które pomogą". Jessica Salcido Padilla, współautorka badania i studentka studiów podyplomowych, Khan Lab, University of Texas w El Paso. Badania Khana były wspierane przez trzy granty z National Institutes of Health (NIH) oraz przez fundusze i urządzenia do obrazowania dostępne w Border Biomedical Research Center UTEP, które koncentruje się na badaniach biomedycznych istotnych dla regionu Paso del Norte. Fundusze NIH obejmowały zasoby do obrazowania i analizy mikroskopowej, oprogramowanie do mapowania i narzędzia obliczeniowe wykorzystywane przez asystentów absolwentów i personel badawczy oraz wsparcie czesnego dla studentów, którzy opracowali dane do tego badania. "Ta ważna praca dr Khana i jego zespołu jest przykładem zaangażowania naszej uczelni - i naszego uniwersytetu - w rozwój odkryć o wartości publicznej" - powiedział dr Robert Kirken, dziekan UTEP College of Science. "Szczerze gratuluję im owocnego zakończenia badań i jestem pełen nadziei i entuzjazmu co do terapii klinicznych, które umożliwią ich odkrycia".