Insulineresistentie bij adolescenten

Een op de vijf Amerikaanse adolescenten is zwaarlijvig. Tot de helft daarvan vertoont al insulineresistentie (IR), een kenmerk van het metabool syndroom en diabetes die verband houdt met ernstige levensveranderende gezondheidsstoornissen, waaronder cardiovasculaire en cerebrovasculaire aandoeningen. Bij volwassenen heeft IR een negatieve invloed op de hersenstructuur en -functie en wordt weerspiegeld in lagere regionale hersenvolumes, perfusie, verhoogde wittestofhyperintensiteiten en abnormale neuropsychologische status, met name geheugen en aandacht - alle veranderingen geassocieerd met versnelde cognitieve en hersenveroudering en verhoogd risico op dementie . Op een analoge manier suggereert een beperkte set literatuur dat adolescenten met IR vergelijkbare hersenveranderingen vertonen tijdens de rijping. De onderzoekers veronderstellen dat de hersenen van zwaarlijvige adolescenten gevoeliger zijn voor beledigingen van IR tijdens snelle hersenontwikkeling, waardoor ze op een abnormaal cognitief traject worden geplaatst en vatbaar worden voor problemen met betrekking tot leren, gedragsmatige stressreacties en depressie.

Hoewel de metabole gevolgen van IR in de adolescentie goed beschreven zijn, blijft de impact van IR op hun neurocognitieve status (intelligentie, geheugen, aandacht, uitvoerende functie, verwerkingssnelheid) en cerebrovasculaire functie en hun interacties grotendeels onontgonnen. Dit is belangrijk omdat insuline, naast zijn klassieke rol als metabool hormoon, werkt als een vasodilatator en neurotrofe signalering bij gezonde mensen ondersteunt. Daarom kan disfunctionele insulinesignalering een enorme invloed hebben op de gezondheid van de hersenen bij adolescenten tijdens deze vitale periode van hersenontwikkeling. Er is nieuw inzicht nodig om te begrijpen waar, wanneer en hoe IR de gezondheid van de hersenen negatief transformeert, inclusief of er een dosis-respons bestaat tussen de ernst van IR en anomalieën in hersenen en cognitie.

Het langetermijndoel van dit onderzoeksprogramma is om de invloed van IR op de hersenontwikkeling bij adolescenten te bepalen door middel van de relaties tussen neurocognitie en cerebrale bloedtoevoer. Het primaire doel van het huidige project is het kwantificeren van de fundamentele neurocognitieve en cerebrovasculaire functie in relatie tot de ernst van IR. De centrale hypothese is dat naarmate IR verslechtert: a) subtiele maar betekenisvolle neurocognitieve achteruitgang optreden; b) regionale hersendoorbloeding is voornamelijk verminderd in gebieden die verband houden met leren en geheugen, ondanks de behouden globale cerebrale bloedstroom (CBF) in rust; c) acute insulinepieken verergeren regionale hypoperfusie, en d) cognitieve scores zullen lager zijn, deels gemedieerd door door insuline gestimuleerde hypoperfusie.

Deelnemers zullen voornamelijk worden gerekruteerd uit pediatrische en pediatrische endocrinologieklinieken via onze medewerker, Dr. Aaron Carrel, en zijn staf in UWHC Pediatric Endocrinology. Bovendien zullen deelnemers worden geworven uit de grotere gemeenschap in Madison, WI.