Resistenza all'insulina negli adolescenti

Un adolescente americano su cinque è obeso. Fino alla metà di questi presenta già insulino-resistenza (IR), un segno distintivo della sindrome metabolica e del diabete legati a gravi disturbi della salute che alterano la vita, comprese le malattie cardiovascolari e cerebrovascolari. Negli adulti, l'IR influisce negativamente sulla struttura e sulla funzione del cervello e si riflette in volumi cerebrali regionali inferiori, perfusione, aumento dell'iperintensità della sostanza bianca e stato neuropsicologico anormale, che colpisce in particolare la memoria e l'attenzione, tutti cambiamenti associati all'invecchiamento cognitivo e cerebrale accelerato e all'aumento del rischio di demenza . In modo analogo, una serie limitata di letteratura suggerisce che gli adolescenti con IR mostrano cambiamenti cerebrali simili durante la maturazione. I ricercatori ipotizzano che il cervello degli adolescenti obesi sia più suscettibile agli insulti di IR durante il rapido sviluppo cerebrale, posizionandoli su una traiettoria cognitiva anormale e predisponendoli a problemi legati all'apprendimento, alle risposte allo stress comportamentale e alla depressione.

Mentre le conseguenze metaboliche dell'IR sono ben descritte nell'adolescenza, l'impatto dell'IR sul loro stato neurocognitivo (intelligenza, memoria, attenzione, funzione esecutiva, velocità di elaborazione) e sulla funzione cerebrovascolare e le loro interazioni rimane in gran parte inesplorato. Questo è importante poiché oltre al suo ruolo classico di ormone metabolico, l'insulina agisce come vasodilatatore e supporta la segnalazione neurotrofica negli esseri umani sani. Pertanto, la segnalazione disfunzionale dell'insulina può esercitare un'enorme influenza sulla salute del cervello negli adolescenti durante questo periodo vitale dello sviluppo cerebrale. Sono necessarie nuove informazioni per capire dove, quando e come l'IR trasforma negativamente la salute del cervello, incluso se esiste una risposta alla dose tra la gravità dell'IR e le anomalie nel cervello e nella cognizione.

L'obiettivo a lungo termine di questo programma di ricerca è determinare l'influenza dell'IR sullo sviluppo del cervello negli adolescenti attraverso le relazioni tra neurocognizione e afflusso di sangue cerebrale. L'obiettivo principale dell'attuale progetto è quantificare la funzione neurocognitiva e cerebrovascolare fondamentale in relazione alla gravità dell'IR. L'ipotesi centrale è che con il peggioramento dell'IR: a) emergano cali neurocognitivi sottili ma significativi; b) la perfusione cerebrale regionale è ridotta principalmente nelle aree legate all'apprendimento e alla memoria nonostante il flusso sanguigno cerebrale globale a riposo (CBF) preservato; c) i picchi acuti di insulina esacerbano l'ipoperfusione regionale, e d) i punteggi cognitivi saranno inferiori, mediati in parte dall'ipoperfusione stimolata dall'insulina.

I partecipanti saranno reclutati principalmente da cliniche di endocrinologia pediatrica e pediatrica tramite il nostro collaboratore, il dottor Aaron Carrel, e il suo staff in Endocrinologia pediatrica UWHC. Inoltre, i partecipanti saranno reclutati dalla grande comunità di Madison, WI.