Почему у пациентов, принимающих антипсихотические препараты для лечения шизофрении и биполярного расстройства, отмечается быстрый набор веса, инсулинорезистенстность и преддиабет? Этот вопрос оставался загадкой на протяжении десятилетий, но в статье, опубликованной в журнале Translational Psychiatry, исследователи из Медицинской школы Университета Питтсбурга (США), наконец, раскрыли причину.

В частности, они продемонстрировали, что антипсихотические препараты блокируют передачу сигналов дофамина не только в головном мозге, но и в поджелудочной железе, что приводит к нарушению продукции гормонов, регулирующих уровень глюкозы в крови, и, в конечном итоге, к ожирению и диабету.

Дофамин - это нейромедиатор, который действует как химический посредник между нейронами. Антипсихотические препараты, такие как клозапин, оланзапин и галоперидол, помогают в устранении галлюцинаций и делирия. Они блокируют подтип D2 дофаминергических рецепторов в головном мозге и предотвращают нежелательное влияние дофамина на психику.

Тем не менее, исследователи признают, что механизм, посредством которого дофамин участвует в передаче биологических сигналов, не до конца ясен.

Поджелудочная железа человека, а именное ее альфа- и бета-клетки островковой части, выделяют гормоны,  функция которых заключается в регуляции уровня глюкозы в крови. Альфа-клетки производят глюкагон для повышения уровня глюкозы, а бета-клетки - инсулин, чтобы снизить ее содержание в крови до нормального уровня. Нарушение регуляции указанного процесса приводит к множеству неблагоприятных для организма последствий.

Исследователи обнаружили, что как альфа-, так и бета-клетки поджелудочной железы могут вырабатывать собственный дофамин, то есть влияние этого вещества на организм не ограничивается мозгом. В то время как бета-клетки в первую очередь поглощают предшественника дофамина L-DOPA, альфа-клетки способны производить это вещество сами по себе и увеличивать его выделение в ответ на поступление глюкозы. Кроме того, альфа-клетки могут использовать дофамин не только для передачи сигналов своим собственным рецепторам, но и для доставки его в бета-клетки, где он действует на D2-подобные рецепторы и подавляет секрецию инсулина.

Исследователи обнаружили, что дофамин поджелудочной железы также может воздействовать на рецепторы, предназначенные для распознавания других молекул, таких как адреналин и норадреналин. Они показали, что при низкой концентрации дофамин в первую очередь связывается с ингибирующими D2-подобными рецепторами и блокирует высвобождение инсулина или глюкагона. Однако в высоких концентрациях дофамин также может связываться с бета-адренорецепторами и вызывать гипргликемию за счет высвобождения глюкагона в альфа-клетках, в то же время подавляя высвобождение инсулина в бета-клетках через подавление альфа-адренорецепторов.

Полученные результаты объясняют, почему у пациентов развивается метаболический синдром после лечения антипсихотическими препаратами. Открытие может помочь в разработке новых лекарственных препаратов, нацеленных на передачу сигналов дофамина.

doi.org/10.1038/s41398-020-01171-z