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Los niveles de la insulina afectan a los sistemas de la dopamina del cerebro

La insulina, conocida de largo como regulador importante de la glucosa en sangre nivela, ahora tiene un papel nuevamente apreciado en el cerebro.

Los investigadores del centro médico de la universidad de Vanderbilt, trabajando con los colegas en Tejas, han encontrado que los niveles de la insulina afectan a los sistemas de la dopamina del cerebro, que están implicados en la drogadicción y muchas condiciones neuropsiquiátricas.

Además de sugerir los nuevos objetivos potenciales para tratar tenencia ilícita de drogas, las conclusión plantean preguntas si mando incorrecto de los niveles de la insulina - como en diabetes - puede afectar el riesgo para el desorden de la hiperactividad del déficit de atención (ADHD) o influenciar la eficacia de las medicaciones actuales de ADHD.

El estudio, llevado por Aurelio Galli, Ph.D., en el centro para la neurología molecular y Calum Avison, Ph.D., en el instituto de la ciencia de la proyección de imagen (VUIIS), aparece en línea esta semana en la biblioteca pública de la biología de la ciencia (biología de PLoS).

Las drogas anfetamina y cocaína del psicoestimulante, así como las medicaciones relacionadas para ADHD, ciegan el reuptake de la dopamina del neurotransmisor por los transportadores de la dopamina (DATs) y aumentan el nivel de transmisión de señales de la dopamina. Algunas de estas composiciones, incluyendo la anfetamina, también causan un flujo masivo de dopamina con DATs.

La onda irruptiva resultante de la dopamina sináptica altera la atención, aumenta actividad de motor y desempeña un papel importante en las propiedades adictivas de psicoestimulantes.

Pero el eslabón entre el estado de la insulina y la función dopaminérgica no es fácilmente evidente.

“En los años 70, había artículos que mostraban que, de animales con diabetes del tipo 1, los psicoestimulantes como la anfetamina no aumentarían comportamiento locomotor,” dijo a Galli, profesor adjunto de la fisiología y de la biofísica moleculares. “No teníamos una comprensión sin obstrucción de porqué suceso ésa.”

Esto chispeó Galli y a colegas para investigar el eslabón entre la transmisión de señales de la insulina y la acción de la anfetamina.

Usando un modelo de la rata del tipo 1 - o del joven - se agota la diabetes en la cual la insulina nivela, el grupo de Galli fijó la función del camino dopaminérgico en el striatum, área de los ricos del cerebro en dopamina.

En ausencia de la insulina, la transmisión de señales anfetamina-inducida de la dopamina fue rota, ellos encontró. La baja de la dopamina en el striatum fue empeorada seriamente y la expresión de DAT en la superficie de la terminal del nervio - donde actúa normalmente para desactivar la dopamina - fue reducida importante.

La falta de la proteína en la membrana de plasma previene el aumento anfetamina-inducido en dopamina extracelular, y a su vez, la anfetamina no puede activar los caminos que estimulan la recompensa, la atención y el movimiento, Galli de la dopamina observó.

Los investigadores después restablecieron la insulina pulsando la hormona nuevamente dentro del cerebro de los animales diabéticos y encontraron que el sistema vuelve a normal, indicando que la falta de insulina en el striatum afectó directamente a la acción de la anfetamina.

Para conectar las conclusión fisiológicas con la actividad en el cerebro intacto, los colaboradores en el VUIIS, llevado por Avison, desarrollaron una antena para la actividad del cerebro DAT usando proyección de imagen de resonancia magnética funcional (fMRI).

“Usted puede hacer la disección molecular en sistemas modelo muy bien definidos y romper el sistema hacia abajo en sus componentes,” dijo a Avison, profesor de la radiología y de las ciencias radiológicas, y profesor de la farmacología. “Solamente la pregunta es: ¿cómo eso se relaciona con el cerebro intacto? Cuál es la importancia al funcionamiento total en el sistema intacto?”

Trabajando con Galli y Avison, Jason Williams, Ph.D., utilizó el fMRI para demostrar que de ratas normales, sanas con el un montón de insulina, anfetamina aumentó actividad de los nervios en el striatum. Pero en animales diabéticos, la actividad en el striatum fue suprimida.

“Ésta que encuentra es in vivo las pruebas que, en la rata diabética intacta, la baja de la insulina ha comprometido DAT traficando a la membrana de plasma,” Avison dijo. “Estos experimentos muestran que hay probable una interacción fuerte entre estos sistemas importantes del neurotransmisor de la dopamina y los mecanismos de la transmisión de señales de la insulina, que conocemos se alteran en diabetes”

Los resultados son algo del primer para conectar estado de la insulina y la función dopaminérgica del cerebro y para celebrar varias implicaciones para la salud humana y la enfermedad.

“Ésta es realmente la primera conexión mecánica in vivo entre la diabetes y acción de la anfetamina,” Galli dijo. “Esto ofrece totalmente una nueva perspectiva en la influencia de esta enfermedad (la diabetes) en la función del cerebro, así como enfermedades con la transmisión de señales alterada de la dopamina, tal como esquizofrenia y ADHD.”

Las conclusión sugieren que el riesgo de ADHD pueda tener un componente insulina-relacionado y que el mando de los niveles y de la reacción de la insulina a la hormona puede ser un determinante importante de la eficacia de la anfetamina en pacientes con ADHD, Galli observaron.

“Hemos descrito un mecanismo nuevo por el cual la diabetes puede afectar a la función del cerebro.”