Insulinresistens hos ungdom

En av fem amerikanske ungdommer er overvektige. Opptil halvparten av disse viser allerede insulinresistens (IR), et kjennetegn på metabolsk syndrom og diabetes knyttet til alvorlige livsendrende helsesykdommer, inkludert kardiovaskulær og cerebrovaskulær sykdom. Hos voksne påvirker IR hjernens struktur og funksjon negativt og gjenspeiles i lavere regionale hjernevolumer, perfusjon, økt hvit substans hyperintensitet og unormal nevropsykologisk status, spesielt påvirker hukommelse og oppmerksomhet - alle endringer assosiert med akselerert kognitiv og hjernealdring og økt risiko for demens . På en analog måte antyder et begrenset sett med litteratur at ungdom med IR viser lignende hjerneforandringer under modning. Etterforskerne antar at hjernen til overvektige ungdommer er mer utsatt for fornærmelser av IR under rask hjerneutvikling, plasserer dem på en unormal kognitiv bane og disponerer dem for problemer relatert til læring, adferdsstressresponser og depresjon.

Mens de metabolske konsekvensene av IR er godt beskrevet i ungdomsårene, er virkningen av IR på deres nevrokognitive status (intelligens, hukommelse, oppmerksomhet, eksekutiv funksjon, prosesseringshastighet) og cerebrovaskulær funksjon og deres interaksjoner stort sett uutforsket. Dette er viktig siden insulin i tillegg til sin klassiske rolle som stoffskiftehormon, virker som en vasodilator og støtter nevrotrofisk signalering hos friske mennesker. Derfor kan dysfunksjonell insulinsignalering ha en enorm innflytelse på hjernens helse hos ungdom i denne vitale perioden med hjerneutvikling. Ny innsikt er nødvendig for å forstå hvor, når og hvordan IR negativt transformerer hjernehelsen, inkludert om det eksisterer en dose-respons mellom IR-alvorlighet og anomalier i hjerne og kognisjon.

Det langsiktige målet med dette forskningsprogrammet er å bestemme påvirkningen av IR på hjernens utvikling hos ungdom gjennom forholdet mellom nevrokognisjon og cerebral blodtilførsel. Hovedmålet med dette prosjektet er å kvantifisere grunnleggende nevrokognitiv og cerebrovaskulær funksjon i forhold til alvorlighetsgraden av IR. Den sentrale hypotesen er at når IR forverres: a) oppstår subtile, men meningsfulle nevrokognitive forfall; b) regional hjerneperfusjon reduseres primært i områder knyttet til læring og hukommelse til tross for bevart hvilende global cerebral blodstrøm (CBF); c) akutte insulinstigninger forverrer regional hypoperfusjon, og d) kognitive skårer vil være lavere, delvis mediert av insulinstimulert hypoperfusjon.

Deltakerne vil primært rekrutteres fra pediatriske og pediatriske endokrinologiske klinikker via vår samarbeidspartner, Dr. Aaron Carrel, og hans stab i UWHC Pediatric Endocrinology. I tillegg vil deltakere bli rekruttert fra det større samfunnet i Madison, WI.