RESEARCH DESCRIPTION

Project Name: การเปลี่ยนแปลงของการสื่อประสาทในสมองส่วนฮิปโปแคมบัสของสัตว์ทดลองที่มีภาวะดื้ออินซูลินจากการที่ได้รับอาหารไขมันสูง (Changes in hippocampal synaptic plasticity of insulin resistance animal models with high fat diet feeding)

Researcher: Siriporn Chattipakorn

Organization:Dentistry/Odontology and Oral Pathology

Time:1 October 2006 - 30 September 2007

RESEARCHER

  1. Siriporn Chattipakorn (Head of project)
  2. Nipon Chattipakorn (Corporate person of project)
  3. Anchalee Pongchaidecha (Corporate person of project)
  4. Wasana Pratchayasakul (Corporate person of project)

BUDGET

  1. BioMedical Engineering Center 100,000 Baht

ABSTRACT

การเปลี่ยนแปลงของการสื่อประสาทในสมองส่วนฮิปโปแคมบัสของสัตว์ทดลองที่มีภาวะดื้ออินซูลินจากการที่ได้รับอาหารไขมันสูง
Changes in hippocampal synaptic plasticity of insulin resistance animal models with high fat diet feeding

การเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมในชีวิตประจำวัน เช่น ค่านิยมที่มากขึ้นในการบริโภคอาหารประเภทจานด่วน ซึ่งมีปริมาณไขมันประกอบอยู่มาก มีการใช้อุปกรณ์อำนวยความสะดวกต่างๆ
มากขึ้นร่วมกับขาดการออกกำลังกาย หรือ ออกกำลังกายน้อย ทำให้เกิดภาวะอ้วน (obesity) ซึ่งพบได้แพร่หลายในประเทศที่มีการพัฒนาแล้วรวมทั้งประเทศไทย ในปัจจุบันภาวะอ้วนจัดเป็นปัญหาสาธารณสุขที่ต้องการแก้ไขอย่างเร่งด่วนในหลายๆประเทศ ภาวะอ้วนมักพบร่วมกับอุบัติการณ์การเกิดภาวะดื้อต่ออินซูลิน (insulin resistance; IR), ความทนทานต่อกลูโคสบกพร่อง (impaired glucose tolerance) และ ระดับไตรกลีเซอไรด์ (triglyceride; TG) ในเลือดสูงกว่าปกติ (hypertriglyceride) ซึ่งนำไปสู่การเกิดเป็นโรคเบาหวานชนิดที่ 2 (diabetes mellitus type 2: DM type 2)

ภาวะดื้อต่ออินซูลิน (insulin resistance; IR) เป็นพยาธิสภาพที่ความไวของเนื้อเยื่อเป้าหมายในการตอบสนองต่อฮอร์โมนอินซูลิน (insulin sensitivity) ลดลง ซึ่งมีผลต่อเมตาบอลิซึม(metabolism) ของสารอาหารทั้ง คาร์โบไฮเดรต ไขมันและโปรตีน ในปัจจุบันเป็นที่ยอมรับกันว่าภาวะอ้วนและภาวะดื้อต่ออินซูลินมีความสัมพันธ์กับการเพิ่มความเสี่ยงในการเกิดโรคต่างๆ เช่น cardiovascular disease the metabolic syndrome โรคเบาหวานชนิดที่ 2 รวมทั้งการเกิดอาการความจำเสื่อมหรือโรคอัลไซเมอร์(Alzheimer's disease)ขึ้นได้ ปัจจุบันนี้ได้มีหลายๆการศึกษาได้ให้ความสนใจและศึกษาถึงความสัมพันธ์ระหว่างบทบาทของอินซูลินกับสมอง ตัวอย่าง เช่น

1) ได้มีการค้นพบว่าอินซูลินมีบทบาทในการเพิ่มความจำในสัตว์ทดลอง และในคน
2) ยังพบว่ามีอินซูลิน รีเซ็ปเตอร์ (insulin receptor) ในสมองส่วนต่าง ๆ เช่น สมองส่วน hippocampus entorhinal cortex และ frontal cortex ซึ่งจัดเป็นสมอง ที่เกี่ยวข้องการเรียนรู้และการจดจำทั้งสิ้น
3)ภาวะดื้อต่ออินซูลินหรือมีระดับของอินซูลินในเลือดสูง (hyperinsulinemia)เป็นตัวอาจเป็นพยาธิสภาพอย่างหนึ่งที่ทำให้เกิด Alzheimer's disease
4) จากหลายการทดลองในสัตว์ทดลอง พบว่าการที่สัตว์ทดลองได้รับอาหารประเภทคาร์โบไฮเดรตสูง เช่น high-fructose diet จะสามารถเหนี่ยวนำให้เกิดภาวะดื้อต่ออินซูลิน

 ยิ่งไปกว่านั้นในการทดลองของ Mielke และคณะพบว่าเมื่อสัตว์ทดลองที่ได้รับอาหารประเภท high-fructose diet จะทำให้เกิดภาวะดื้อต่ออินซูลินร่วมกับความผิดปกติในการทำงานของระบบ ประสาทส่วนกลาง โดยจะเกิดภาวะ impairment of hippocampal synaptic plasticity ซึ่งขบวนการ hippocampal synaptic plasticity นี้จัดเป็นขบวนการที่ก่อการเกิดการเรียนรู้และความจำ

นอกจากการเหนี่ยวนำให้เกิดภาวะดื้อต่ออินซูลินสามารถเกิดจากได้รับอาหารประเภทคาร์โบ-ไฮเดรตสูงแล้ว การศึกษาทางระบาดวิทยาพบว่าการรับประทานอาหารที่มีปริมาณไขมันสูงจะทำ
ให้เกิดการสะสมของไขมันในร่างกาย (adiposity) เพิ่มขึ้นและมีความสัมพันธ์กับการเกิดภาวะดื้อต่ออินซูลิน จากหลักฐานการศึกษาในสัตว์ทดลองและในทางคลินิกแสดงให้เห็นว่าการสะสมของเนื้อเยื่อไขมัน โดยเฉพาะการมีปริมาณไขมันสะสมบริเวณท้อง (visceral fat) เพิ่มขึ้นมีบทบาทที่สำคัญต่อการเกิดภาวะดื้อต่ออินซูลินและการที่กินอาหารที่มีไขมันสูงนั้นจะทำให้ประสิทธิ ภาพในการจดจำลดลง แต่อย่างไรก็ตามยังไม่มีการศึกษาใดได้ถึง การเกิดการบกพร่อง ในการทำงานของ hippocampal plasticity ในภาวะดื้อต่ออินซูลินจากการเหนี่ยวนำจากการกิน อาหารประเภทไขมันสูงเลย ดังนั้นในการศึกษาครั้งนี้เราได้ตั้งสมมติฐานว่าสัตว์ทดลองที่ได้รับ อาหารไขมันสูงจะถูกเหนี่ยวนำให้เกิดภาวะดื้อต่ออินซูลินและเกิดความบกพร่องของ hippocampal synaptic plasticity ขึ้น