Вступ

Лептин, або білок Ob, синтезується жировими клітинами і виділяється в кров. На моделях на тваринах корекція дефіциту лептину зменшує споживання їжі та нормалізує синдром ожиріння. У людей ожиріння пов'язане не з дефіцитом лептину, а, скоріше, з резистентністю на рівні рецепторів при високому рівні лептину в плазмі.

лабораторії

Щитовидна залоза виробляє гормони щитовидної залози трийодтиронін (Т3) і тироксин (Т4), за умови дотримання фізіологічних норм, які пригнічуються в стані голоду і змушують зменшити використання запасів енергії. Порушення функції щитовидної залози пов'язані зі зміною маси тіла та витрат енергії.

Метою цього огляду було оновлення знань про лептин стосовно патофізіології щитовидної залози.

Рецептори для лептину та циркулюючий лептин

Виявлено шість рецепторів лептину: довгу форму (Ob-R) та 5 коротких (Ob-Ra-e). Ці рецептори належать до класу I сімейства цитокінів і широко поширені в найрізноманітніших тканинах. Коротший рецептор являє собою розчинну форму, і у худих суб'єктів більша частина циркулюючого лептину пов'язана з цим рецептором. Рівні лептину зростають паралельно з кількістю жирової тканини в геометричній прогресії.

Зв’язок лептину з гормонами щитовидної залози

Як і гормони щитовидної залози, лептин вважається потужним сигналом для мозку, що відображає як рівновагу, так і накопичення енергії. Регуляція тиреоїдних гормонів за допомогою механізму зворотного зв’язку здійснюється за допомогою тиреотропін-вивільняючого гормону (ТРГ) в паравентрикулярному ядрі та тиреотропного гормону (ТТГ) в гіпофізі. Отже, гормони щитовидної залози регулюються цією гіпоталамо-гіпофізарною віссю та наявністю постійного рівня циркуляції зв’язаних білків у звичайних умовах. Функція щитовидної залози зазнає змін в результаті фізіологічної адаптації до змін харчової поведінки з подальшим зміною запасів енергії.

Загалом гіпертиреоз пов’язаний із втратою ваги через посилення обміну речовин, особливо катаболізму. Однак, як тільки досягається нормалізація функції щитовидної залози (еутиреоз), пацієнти часто набирають вагу. Вважається, що рівень лептину в крові у пацієнтів з дисфункцією щитовидної залози може змінюватися одночасно зі зміною ваги та різною кількістю жирової тканини.

Інформація, отримана з попередніх досліджень, вказує, що при первинному гіпотиреозі, при якому синтез і концентрація циркулюючих гормонів щитовидної залози низькі, експресія ТРГ і ТТГ підвищена, як і циркулюючий лептин; протилежні результати спостерігаються при гіпертиреозі. З іншого боку, у стані голоду знижуються рівні циркулюючих гормонів щитовидної залози, ТРГ, ТТГ та лептину.

У пацієнтів з дисфункцією щитовидної залози спостерігали кореляцію між концентрацією лептину в сироватці крові, гормонами щитовидної залози та індексом маси тіла (ІМТ). Наприклад, при тиреотоксикозі може спостерігатися зменшення або пригнічення лептину.

Під час лікування рівень лептину збільшується пропорційно більше загальної маси жиру, що передбачає регуляцію лептину незалежно від гормонів щитовидної залози.

Взаємозв'язок лептину та осі гіпоталамус-гіпофіз-щитовидна залоза

Доведено, що спонтанна добова секреція ТТГ пов’язана із секрецією лептину у жінок із ожирінням в пременопаузі, тоді як концентрація ТТГ у сироватці крові пов’язана як з ІМТ, так і з концентрацією лептину в сироватці крові у жінок із ожирінням.

Введення лептину натще у людей зменшує зміни секреції ТТГ та підвищує рівень вільного Т4. Стимулюючий ефект секреції ТТГ лептином не спостерігався на моделях тварин на гіпотиреозі; проте це було виявлено у еутиреоїдних та гіпертиреоїдних тварин. Збільшення рівня гормонів щитовидної залози було підтверджено на моделях високого споживання калорій та зменшення моделей голодування, що сприяє зменшенню термогенезу.

Дефіцит вуглеводів збільшує кортизол і катехоламіни, тоді як адреналін інгібує сигнали інсуліну та експресію лептину та стимулює цитокіни, такі як інтерлейкін 6, сприяючи катаболізму та зниженню секреції ТТГ.

Взаємозв'язок між лептином, функцією щитовидної залози та чутливістю до інсуліну

Повідомлялося про високий ступінь кореляції між лептином, чутливістю до інсуліну та ТТГ при хворобі Грейвса. У хворих на тиреотоксикоз спостерігається резистентність до інсуліну, крім того, змінюється склад їх тіла та рівень лептину.

Гормони щитовидної залози відіграють роль у регуляції лептину, і було показано, що Т3 збільшує накопичення мРНК лептину в адипоциті під час споживання їжі (у присутності інсуліну) та інгібує її натще (на відміну від інсуліну) (це). З іншого боку, інсулін та глюкокортикоїди продемонстрували збільшення загального рівня лептину як in vitro, так і in vivo, тоді як глюкокортикоїди підвищують рівень інсуліну та викликають стійкість до нього.

Вплив зв’язування білка на ефекти лептину

Лептин циркулює у вільній і зв’язаній з білками формі. Багато опублікованих досліджень, що стосувались концентрації лептину в сироватці крові та функції щитовидної залози у людей, проводились на основі загальних вимірів лептину. Показано, що 2 фракції лептину (вільний і зв’язаний з білками) позитивно корелюють з ІМТ як у худих, так і у людей із ожирінням, і обидва компоненти значно зменшуються за рахунок зменшення жиру в організмі під час зменшення ваги.

При відновленні еутиреоїдного стану, після стану тиреотоксикозу, зв’язаний з білками лептин зменшується, тоді як вільна фракція збільшується у порівнянні зі збільшенням маси тіла та маси жиру або жирової тканини. Отже, рівні вільного лептину представляють жирову масу краще, ніж загальна концентрація лептину. Рівень лептину, зв’язаний з білками, підвищений при гіпертиреозі і пов’язаний з витратами енергії в спокої. Ці дані вказують на різну роль вільного та зв’язаного з білками лептину в регулюванні споживання, витрат енергії та запасів жиру.

Зв’язаний з білками лептин модулює біоактивність та біодоступність тканини-мішені. У худорлявих особин з невеликою кількістю відкладень жирової тканини більша частина лептину зв’язана з білками, тоді як частка вільного лептину збільшена у осіб із ожирінням. Під час голодування рівень вільного лептину знижується більше у худих осіб, ніж у людей із ожирінням, тоді як лептин, зв’язаний з білками, залишається незмінним в обох групах. Це означає, що існує динамічний баланс між вільним циркулюючим лептином і зв’язаним з білками, на який можуть впливати метаболічні та харчові стани, а також інші цитокіни та фактори гемопоетичного росту.

Прямі периферійні ефекти

Деякі дослідження показали прямий вплив лептину на щитовидну залозу.

Як у тварин, так і у людини рецептори лептину широко експресуються в мозку та периферичних тканинах. В цих тканинах показано, що функція лептину стимулює ріст і секрецію щитовидної залози за допомогою прямого механізму, що залучає Ob-рецептор (R-Ob). Показано, що у людини лептин пригнічує вивільнення тиреоглобуліну та ТТГ із первинних культур нормальних тиреоцитів людини; проте складно пояснити, чому лептин пригнічує функцію клітин щитовидної залози. Подібним чином на моделях на тваринах вивчали вплив гормону щитовидної залози на синтез лептину адипоцитами. У цьому експерименті до основних культур адипоцитів додавали Т3 та основний термогенний метаболіт, трийодтироцтову кислоту (триак), і оцінювали як секрецію лептину, так і експресію мРНК. Залежно від дози Т3 та Тріак інгібували лептин. Зі свого боку інсулін індукував збільшення секреції лептину. Це дослідження Zimmermann-Belsin та співавт. Підтвердило протилежні ефекти гормону щитовидної залози та інсуліну.

Менендес та ін. Провели систематичне дослідження культур жирової тканини людини, отриманих у 34 пацієнтів обох статей під час планової операції на черевній порожнині, для оцінки прямої дії ТТГ на секрецію лептину in vitro. ТТГ стимулював секрецію лептину. Ці результати свідчать про те, що лептин і вісь щитовидної залози підтримують складний і подвійний взаємозв'язок і дозволяють плазмовим змінам ТТГ сприяти регуляції лептину.

Короткий зміст та висновки

Тиреотоксикоз і голодування знижують рівень лептину та ТТГ у сироватці крові; перший безпосередньо стимулює TRH і, отже, TSH. Показано, що функція щитовидної залози, з одного боку, і лептин, з іншого, чинять інгібуючу дію на компоненти, що беруть участь у синтезі тиреоцитами гормонів щитовидної залози. Крім того, були перевірені різні ролі вільного та зв’язаного з білками лептину в регулюванні споживання та витрати енергії. У деяких ситуаціях сироватковий лептин корелює з ТТГ, ІМТ та інсуліном. На думку автора, необхідні додаткові дослідження для з’ясування конкретних взаємодій між гормонами щитовидної залози та лептином.

Спеціальність: Бібліографія - ендокринологія