Résistance à l'insuline chez les adolescents

Un adolescent américain sur cinq est obèse. Jusqu'à la moitié d'entre eux présentent déjà une résistance à l'insuline (IR), une caractéristique du syndrome métabolique et du diabète lié à de graves troubles de santé qui changent la vie, y compris les maladies cardiovasculaires et cérébrovasculaires. Chez les adultes, l'IR affecte négativement la structure et la fonction cérébrales et se traduit par des volumes cérébraux régionaux plus faibles, une perfusion, une augmentation des hyperintensités de la substance blanche et un état neuropsychologique anormal, affectant en particulier la mémoire et l'attention - tous les changements associés au vieillissement cognitif et cérébral accéléré et au risque accru de démence . De manière analogue, un ensemble limité de littérature suggère que les adolescents atteints d'IR présentent des changements cérébraux similaires au cours de la maturation. Les chercheurs émettent l'hypothèse que les cerveaux des adolescents obèses sont plus sensibles aux insultes de l'IR au cours du développement cérébral rapide, les positionnant sur une trajectoire cognitive anormale et les prédisposant aux problèmes liés à l'apprentissage, aux réponses comportementales au stress et à la dépression.

Alors que les conséquences métaboliques de l'IR sont bien décrites à l'adolescence, l'impact de l'IR sur leur statut neurocognitif (intelligence, mémoire, attention, fonction exécutive, vitesse de traitement) et sur la fonction cérébrovasculaire et leurs interactions reste largement inexploré. Ceci est important car en plus de son rôle classique d'hormone métabolique, l'insuline agit comme un vasodilatateur et soutient la signalisation neurotrophique chez l'homme sain. Par conséquent, la signalisation dysfonctionnelle de l'insuline peut avoir une influence énorme sur la santé du cerveau chez les adolescents au cours de cette période vitale du développement du cerveau. De nouvelles connaissances sont nécessaires pour comprendre où, quand et comment l'IR transforme négativement la santé du cerveau, y compris s'il existe une relation dose-réponse entre la gravité de l'IR et les anomalies du cerveau et de la cognition.

L'objectif à long terme de ce programme de recherche est de déterminer l'influence de l'IR sur le développement du cerveau chez les adolescents à travers les relations entre la neurocognition et l'apport sanguin cérébral. L'objectif principal du projet actuel est de quantifier les fonctions neurocognitives et cérébrovasculaires fondamentales en relation avec la gravité de l'IR. L'hypothèse centrale est qu'à mesure que l'IR s'aggrave : a) des déclins neurocognitifs subtils mais significatifs apparaissent ; b) la perfusion cérébrale régionale est réduite principalement dans les zones liées à l'apprentissage et à la mémoire malgré la préservation du flux sanguin cérébral global (CBF) au repos ; c) les poussées aiguës d'insuline exacerbent l'hypoperfusion régionale, et d) les scores cognitifs seront inférieurs, en partie à cause de l'hypoperfusion stimulée par l'insuline.

Les participants seront recrutés principalement dans les cliniques d'endocrinologie pédiatrique et pédiatrique via notre collaborateur, le Dr Aaron Carrel, et son personnel en endocrinologie pédiatrique de l'UWHC. De plus, les participants seront recrutés dans la grande communauté de Madison, WI.