Insulinresistens hos ungdomar

En av fem amerikanska tonåringar är överviktiga. Upp till hälften av dessa uppvisar redan insulinresistens (IR), ett kännetecken för metabolt syndrom och diabetes kopplat till allvarliga livsförändrande hälsorubbningar, inklusive hjärt- och kärlsjukdomar och cerebrovaskulära sjukdomar. Hos vuxna påverkar IR hjärnans struktur och funktion negativt och återspeglas i lägre regionala hjärnvolymer, perfusion, ökad vit substans hyperintensitet och onormal neuropsykologisk status, vilket särskilt påverkar minne och uppmärksamhet - alla förändringar associerade med accelererat kognitivt åldrande och hjärnans åldrande och ökad risk för demens . På ett analogt sätt tyder en begränsad uppsättning litteratur på att ungdomar med IR uppvisar liknande hjärnförändringar under mognad. Forskarna antar att hjärnorna hos överviktiga ungdomar är mer mottagliga för förolämpningar av IR under snabb hjärnutveckling, placerar dem på en onormal kognitiv bana och predisponerar dem för frågor relaterade till inlärning, beteendestressreaktioner och depression.

Även om de metaboliska konsekvenserna av IR är väl beskrivna i tonåren, är effekten av IR på deras neurokognitiva status (intelligens, minne, uppmärksamhet, exekutiv funktion, bearbetningshastighet) och cerebrovaskulär funktion och deras interaktioner i stort sett outforskade. Detta är viktigt eftersom insulin utöver sin klassiska roll som metabolt hormon fungerar som en vasodilator och stödjer neurotrofisk signalering hos friska människor. Därför kan dysfunktionell insulinsignalering ha ett enormt inflytande över hjärnans hälsa hos ungdomar under denna viktiga period av hjärnans utveckling. Ny insikt krävs för att förstå var, när och hur IR negativt förändrar hjärnans hälsa, inklusive om ett dossvar existerar mellan IR-allvarlighet och anomalier i hjärna och kognition.

Det långsiktiga målet för detta forskningsprogram är att bestämma inverkan av IR på hjärnans utveckling hos ungdomar genom sambandet mellan neurokognition och cerebral blodtillförsel. Det primära målet med det aktuella projektet är att kvantifiera grundläggande neurokognitiv och cerebrovaskulär funktion i relation till svårighetsgraden av IR. Den centrala hypotesen är att när IR förvärras: a) uppstår subtila men meningsfulla neurokognitiva nedgångar; b) regional hjärnperfusion reduceras främst i områden kopplade till inlärning och minne trots bevarat globalt cerebralt cerebralt blodflöde i vila (CBF); c) akuta insulinökningar förvärrar regional hypoperfusion, och d) kognitiva poäng kommer att vara lägre, delvis förmedlad av insulinstimulerad hypoperfusion.

Deltagare kommer att rekryteras främst från pediatriska och pediatriska endokrinologiska kliniker via vår samarbetspartner, Dr. Aaron Carrel, och hans personal inom UWHC Pediatric Endocrinology. Dessutom kommer deltagare att rekryteras från det större samhället i Madison, WI.