Neuroendokrin reglering av glukoshomeostas
Energi- och glukoshomeostas är extremt komplexa fysiologiska fenomen, och många aktörer i kroppen är inblandade: organ, vävnader, hormoner, neurala nätverk. Mycket återstår fortfarande att upptäcka. Vi använder banbrytande undersökningstekniker för att bättre beskriva de mekanismer som leder till fetma, metabolt syndrom och typ 2-diabetes, och utför experiment på råttor och människor som integrerar metaboliska, neuroimaging och molekylära bedömningar.
Projektbeskrivning
Hjärnans roll i kontrollen av glukoshomeostas får allt mer uppmärksamhet. Specialiserade nervceller i hypotalamus kan utlösa hormonella och autonoma reaktioner som reglerar de cirkulerande glukosnivåerna när de avviker från det homeostatiska normalvärdet - ungefär som en termostat. Vår hypotes är att normalvärdet för denna glukostat gradvis förskjuts uppåt hos individer som utvecklar typ 2-diabetes och att denna förskjutning bidrar till uppkomsten och utvecklingen av sjukdomen.
I det här projektet utför vi så kallade clamp-experiment där vi sänker eller höjer glukosnivåerna och mäter hormonnivåer och nervaktivitet. Vi kombinerar också dessa experiment med avbildningstekniker som PET och MRI för att observera hjärnans reaktion på varierande nivåer av cirkulerande glukos. Dessa experiment utförs på magra och överviktiga individer med och utan typ 2-diabetes. Vissa individer som genomgår fetmakirurgi undersöks också efter operationen.
Hittills har vi kunnat styrka vår hypotes genom att visa att överviktiga individer har en högre glukosrespons än magra individer. Vi har också funnit förändrad hjärnaktivitet som svar på varierande blodsockernivåer hos överviktiga individer. Vi fokuserar nu på skillnaderna i dopaminsignalering i hjärnan mellan individer med och utan typ 2-diabetes.
Utvalda publikationer
Lundqvist MH, Almby K, Wiklund U, Abrahamsson N, Kamble PG, Pereira MJ, & Eriksson JW. Altered hormonal and autonomic nerve responses to hypo- and hyperglycaemia are found in overweight and insulin-resistant individuals and may contribute to the development of type 2 diabetes. Diabetologia 2021 64 641–655. 10.1007/s00125-020-05332-z
Almby KE, Lundqvist MH, Abrahamsson N, Kvernby S, Fahlström M, Pereira MJ, Gingnell M, Karlsson FA, Fanni G, Sundbom M, Wiklund U, Haller S, Lubberink M, Wikström J, & Eriksson JW. Effects of Gastric Bypass Surgery on the Brain: Simultaneous Assessment of Glucose Uptake, Blood Flow, Neural Activity, and Cognitive Function During Normo- and Hypoglycemia. Diabetes 2021 70 1265–1277.