Допаминът в панкреаса – виновник за метаболитната дисфункция при пациенти с психични заболявания

Десетилетия наред експертите търсят отговора на въпроса защо пациенти на антипсихотични медикаменти за лечение на шизофрения и биполярно разстройство бързо наддават на тегло и дори развиват преддиабетно състояние и хиперинсулинемия. Екип от медицинското училище на университета в Питсбърг разгадава мистерията, а трудът им е публикуван на 15.02.2021 г. в списание „Translational Psychiatry.“

Според учените антипсихотичните лекарства не блокират само сигналите, подавани от допамина към мозъка, но и тези, които той изпраща към панкреаса. В резултат започва неконтролирано производство на хормоните, които регулират нивото на кръвната захар. Липсата на контрол върху него обикновено води до затлъстяване и диабет.

Водещият автор Деспоина Асланоглу, постдокторант в катедрата по психиатрия към университета в Питсбърг, уточнява, че има много теории, свързани с допамина и неговото влияние при пациенти с шизофрения, наркотична зависимост, депресия и невродегенеративни заболявания. Нейният екип е първият, който представя теория за взаимовръзката между невротрансмитера и метаболизма. Тя добавя: „Вече сме убедени, че той има ключова роля не само за мозъка и неговата дейност, но и за други системи на човешкото тяло.“

Същност и роля на допамина

Допаминът представлява невротрансмитер, който предава химичните сигнали в мрежата от неврони. Известно е, че на него дължим способността си да изпитваме удоволствие, да намираме мотивация в действията си и да научаваме нови неща. Антипсихотичните лекарства като клозапин, оланзапин и халоперидол потискат халюцинациите и делириума, като блокират определен подтип допаминергични рецептори в мозъка, наречени D2 рецептори, и не позволяват на допаминовите молекули да причинят неврологични увреждания.

Асланоглу и нейният колега Закъри Фрайбeрг, доктор по медицина и асистент по психиатрия и клетъчна биология в университета в Питсбърг, споделят също, че процесът е много по-сложен, отколкото изглежда.

Фрайберг обаче е умерено оптимистичен и признава: „Все още не знаем как точно се случва процесът на предаване на допаминовите сигнали в биологичен аспект. Допаминовите рецептори са открити преди много години. Наши колеги успяха да увеличат броя им чрез делене. Въпреки това продължаваме да налучкваме и да се радваме на малкото, което знаем, а именно: има лекарства, които успешно влияят на допаминовите рецептори. Взаимодействието между медикаментите, допамина и други части на човешкото тяло обаче остава извън светлината на прожекторите и се пренебрегва от повечето експерти.

Крехкият баланс на алфа и бета клетките в задстомашната жлеза

Човешкият панкреас е изграден от множество миниатюрни структури, познати като лангерхансови острови. Те се състоят от алфа и бета клетки, чиято функция е да произвеждат и отделят хормони, регулиращи кръвната захар. Алфа клетките произвеждат глюкагон, който повишава нивото на кръвната захар, а бета клетките – инсулин, който я понижава.

Дори само един елемент от система за регулиране на глюкозата да се увреди, страда цялото тяло. При ниски нива на кръвната захар човек се чувства замаян и слаб, а при дълго поддържани високи нива се увеличава рискът от диабет и други сърдечносъдови проблеми. Оказва се, че допаминът може сериозно да наруши този крехък и жизненоважен баланс.

Екипът на Фрайберг открива, че алфа и бета клетките на задстомашната жлеза могат сами да произвеждат допамин, което означава, че действието му не се ограничава само до мозъка. Още повече, докато бета клетките зависят основно от прекурсора на допамин L-DOPA, алфа клетките могат да си го създадат самостоятелно и да регулират неговото количество в зависимост от нивото на глюкозата. Учените не изключват възможността алфа клетките да използват невротрансмитера не само за изпращане на сигнали към собствените си рецептори, но и за да го доставят до бета клетките, където той взаимодейства с D2 рецепторите и инхибира производството на понижаващия кръвната захар инсулин.

Други ефекти от допамина в панкреаса

Неочаквано за самите експерти, допаминът в панкреаса въздейства и върху рецепторите, отговорни за разпознаване на чужди молекули като например тези, които предават адреналиновия сигнал „бий се или бягай“ или сигнала от хормона норадреналин.

Учените откриват, че когато е в по-ниски концентрации, невротрансмитерът първоначално се свързва с инхибиращите D2 допаминови рецептори и блокира освобождаването на инсулин или глюкагон.

Ако обаче е в по-големи количества, той може също така се свърже с бета адренергичните рецептори. Тогава допаминът има стимулираща функция, като ускорява освобождаването на глюкагон в алфа клетките и подсилва хипергликемичния ефект и същевременно инхибира отделянето на инсулин в бета клетките с помощта на алфа адренергичните рецептори.

Направените открития обясняват защо хората, които страдат от психични заболявания, развиват метаболитен синдром, след като се подложат на лечение. Блокирането на инхибиращите допаминови рецептори с антипсихотични медикаменти поставя пациентите в омагьосан кръг – не се осъществява контрол върху производството и освобождаването на инсулин и глюкагон, тялото става по-малко чувствително на промените, настъпва хиперинсулинемия и хипергликемия, последвани от затлъстяване и диабет.

Асланоглу завършва: „Когато човек открие нещо толкова важно, то трябва да намери приложение и да се използва за подобряване живота на пациентите. Имаме шанса да избираме правилните медикаменти за лечение както на психични, така и на метаболитни нарушения.”

Други учени, участвали в изследването са Сюзан Бертера, Масимо Труко и Рита Ботино от изследователски институт “Allegheny“, Марта Санчес-Сото и Дейвид Сибли от Националните институти по здравеопазване, колеги от университета в Женева и много други.