КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

---

Номер проекта 17-75-10029

НазваниеПерспективы использования методов магнитного резонанса в оценке влияния сахарного диабета 1 типа на головной мозг.

Руководитель Акулов Андрей Евгеньевич, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук" , Новосибирская обл

Конкурс №23 - Конкурс 2017 года по мероприятию «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 05 - Фундаментальные исследования для медицины; 05-106 - Нейробиология

Ключевые слова диабет 1 типа, лабораторные мыши, МРТ, спектроскопия, ангиография, МПФ, обмен веществ, головной мозг, нейровизуализация

Код ГРНТИ76.03.00

---

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

---

Аннотация
Значимое увеличение за последние годы числа людей с установленным диагнозом сахарный диабет (со 108 миллионов в 1980 году до 422 миллионов в 2014-м), выводит исследования, посвященные этой проблеме в число наиболее актуальных. Несмотря на то, что статистика ВОЗ не дает дифференцированной оценки числа больных сахарным диабетом 1-го или 2-го типа а несет лишь информацию об общем числе заболевших, по оценкам некоторых исследователей доля пациентов с диабетом 1 типа составляет около 10 % от всех случаев диабета (Daneman et al., 2006). Также по оценкам ВОЗ за год регистрируется 1,5 миллиона случаев смерти, которые прямо связаны с диабетом, и еще 2,2 миллиона случаев смерти, обусловленных высоким содержанием глюкозы в крови. Развитие диабета 1 типа, зачастую в юном возрасте, и отсутствие полного излечения (общепринятым на данный момент времени методом лечения является пожизненные инъекции инсулина, нормализующие обмен веществ пациента) требуют развития и совершенствования систем мониторинга осложнений, возникающих на разных стадиях болезни. Известно, что без лечения диабет 1-го типа быстро прогрессирует и приводит к возникновению тяжёлых осложнений. Нефропатию и дистальную диабетическую полинейропатию принято относить к наиболее распространенным осложнениям - до 54%, но наряду с этим, не менее актуальной задачей является надежное и по возможности ранее диагностирование диабетической энцефалопатии. Необходимость точного диагноза обусловлено, прежде всего, теми последствиями, которые наблюдаются при диабетической энцефалопатии. К ним относятся когнитивные расстройства, нарушение памяти, депрессия. Клинические наблюдения свидетельствуют о том, что раннее развитие диабета 1 типа у детей (в возрасте 4-7 лет) повышает вероятность снижения когнитивных функций (внимания, гибкости ума, скорости обработки информации и памяти). Заболевшие дети показывают относительно низкие результаты когнитивных тестов, независимо от предшествующей тесту продолжительности диабета. Проведенные ранее исследования подтвердили, что раннее развитие диабета негативно влияет на вербальный и невербальный интеллект, внимание, скорость психомоторных функций (Rovet and Ehrlich 1999; Schoenle et al., 2002; Northam et al., 2006). Кроме того показано, что в период быстрого созревания мозг детей больных диабетом на фоне гипергликемии имеет более медленные темпы роста серого и белого вещества (Mauras et al., 2015; Mazaika et al., 2016). Кроме того, у 20% людей больных диабетом 1 типа наблюдается депрессия (Ali et al., 2006; Barnard et al., 2006). Причем депрессия, сопряженная с диабетом протекает с более тяжелыми симптомами, имеет более высокие показатели рецидива и более низкие показатели ремиссии, а также меньшую чувствительность к терапии антидепрессантами (Regen et al., 2005; Iosifescu et al., 2007). Долгое время считалось, что мозг является инсулин-независимым органом. В настоящее же время установлено, что инсулин регулирует множество клеточных процессов: рост нейронов, клеточную пролиферацию и дифференцировку, синаптическую пластичность, а также нейротрансмиссию (Duarte et al., 2015). Отсутствие его естественной продукции и недостаточная компенсация, особенно в раннем возрасте, может отразиться на дальнейшем функционировании головного мозга. Кроме того, уже давно известно, что органическое повреждение мозга может быть результатом длительной гипергликемии, и её воздействия на сосуды - утолщение мембраны капилляров, снижение их плотности (Johnson et al., 1982), а так же в результате превращении избыточной концентрации глюкозы в сорбит по полиоловому пути. Накопление сорбита в нейронах подавляет синтез важнейшего компонента миелина – мио-инозитола и снижает активность Na+/K+-АТФ-азы, в результате чего происходит нарушение проведения нервного импульса. МРТ, как один из наиболее часто использующихся в клинической практике метод неинвазивной нейровизуализации, способен дать обширную информацию о состоянии головного мозга в рамках одного исследования. Вместе с тем, возможности ядерного магнитного резонанса выходят далеко за границы нейровизуализации. И если некоторые методы ЯМР находятся в стадии разработки, то многие из них нуждаются в проведении работ демонстрирующих их применимость и преимущество. Данный проект ориентирован на изучение диагностических перспектив использования современных методов ядерного магнитного резонанса в оценке влияния сахарного диабета 1 типа на головной мозг мыши, как модельного объекта. При этом с помощью магнитно-резонансной спектроскопии будет получена новая информация о прижизненных метаболических изменениях головного мозга мышей при длительном сахарном диабете 1 типа и дополнена метаболическими профилями головного мозга и крови при помощи высокоразрешающей спектроскопии ЯМР. В частности будет получена информация о мио-инозитоле, важнейшем компоненте миелина, а так же количественно оценено содержание миелина с помощью разработанной В. Л. Ярных метода оценки макромолекулярной протонной фракции (МПФ). Поскольку достоверность любого исследования существенно повышается при наличии средств мониторинга прогнозируемого явления, в рамках данного проекта предполагается проведение высокотехнологического тестирования животных, включающего подтверждение факта развития сахарного диабета (многократное измерение концентрации глюкозы в крови) и оценку функционального состояния организма исследуемых животных (измерение массы тела, оценка количества потребленного корма и воды, процентного содержания жира в организме, двигательной активности, периодов сна и бодрствования). 1. Ali S., Stone M.A., Peters J.L., Davies M. J., Khunti K. The prevalence of co-morbid depression in adults with Type 2 diabetes: a systematic review and meta-analysis. // Diabet. Med. – 2006. – V. 23. – N. 1165–1173. 2. Barnard K.D., Skinner T.C., Peveler R. The prevalence of co-morbid depression in adults with Type 1 diabetes: systematic literature review. // Diabet. Med. – 2006. – V. 23. – N. 445–448. 3. Daneman D. «Type 1 diabetes». // Lancet - 2006. – V. 367. – N. 9513. 847–58. 4. Duarte J.M.N. Metabolic alterations associated to brain dysfunction in diabetes. // Aging Dis. – 2015. V. 6. – P. 304–321. 5. Iosifescu D.V. Treating depression in the medically ill. // Psychiatr. Clin. North Am. –2007. – V. 30. – N. 77–90. 6. Johnson P.C., Brendel K., Meezan E. Thickened cerebral cortical capillary basement membranes in diabetics. // Arch. Pathol. Lab. Med. – 1982. – V. 106. – N. 214–217. 7. Mauras N., Mazaika P., Buckingham B., et al.; Diabetes Research in Children Network (DirecNet). Longitudinal assessment of neuroanatomical and cognitive differences in young children with type 1 diabetes: association with hyperglycemia. // Diabetes. – 2015. – V. 64. – P.1770–1779. 8. Mazaika P.K., Weinzimer S.A., Mauras N., et al.; Diabetes Research in Children Network (DirecNet). Variations in brain volume and growth in young children with type 1 diabetes. // Diabetes. – 2016. – V. 65. – P. 476–485. 9. Northam E.A., Rankins D., Cameron F.J. Therapy insight: the impact of type 1 diabetes on brain development and function. // Nat. Clin. Pract. Neurol. – 2006. – V. 2. – P. 78–86. 10. Regen F., Merkl A., Heuser I., Dettling M., Anghelescu I. Diabetes and depression. // Dtsch. Med. Wochenschr. – 2005. – V.130. – N. 1097–1102. 11. Rovet J.F., Ehrlich R.M. The effect of hypoglycemic seizures on cognitive function in children with diabetes: a 7-year prospective study. // J. Pediatr. – 1999. – V. 134. – P. 503–506. 12. Schoenle E.J., Schoenle D., Molinari L., Largo R.H. Impaired intellectual development in children with Type I diabetes: association with HbA(1c), age at diagnosis and sex. // Diabetologia. – 2002. – V. 45. – P. 108–114.

---

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

---