Ожиріння

Основні характеристики лептину

Вплив лептину на метаболізм

Обмін вуглеводів

Ліпідний обмін

Дослідження клітин міокарда показало, що лептин підвищує рівень білка, який бере участь у регуляції енергетичного балансу та накопичення жиру (FTO), але знижує його в гіпоталамусі та інших тканинах (Gan et al., 2013).

лептин

Кістковий метаболізм

  • Це може мати позитивний чи негативний вплив на метаболізм кісток. Він стимулює стромальні клітини кісткового мозку та остеобласти центрально через гормони GH та IGF-1, тоді як периферично стимулює кістковий мозок. Стимулює стромальні клітини для збільшення експресії остеопротегерину та зменшення ліганду RANK, що призводить до остеокластогенезу (Dalamaga et al., 2013).

Вплив лептину на нейроендокринну регуляцію

Вплив гормонів на лептин

  • Деякі гормони можуть впливати на рівень лептину в крові. Естроген збільшується, тоді як андрогени його зменшують. Отже, у жінок рівень лептину в крові вище, ніж у чоловіків (Dalamaga et al., 2013). .

Вплив лептину на інші гормони

  • В умовах дефіциту лептину (наприклад, голодування, гіпоталамічна аменорея, ліподистропія) обмін речовин сповільнюється, а процеси, пов’язані з ростом, гальмуються, що призводить до зниження рівня маркера гіпоталамічної залози, гормонів щитовидної залози та IGF-1. За наявності дефіциту лептину продукція трийодтіоніну (Т3) та триоксину (Т4) зменшується, але рівень ТТГ не знижується. У здорових чоловіків «добавка» лептину запобігає індукованому голодом зниженню рівня тестостерону, змінам пульсацій ЛГ та ТТГ та зниженню загального рівня IGF-1, але не запобігає змінам пульсацій СР. Це також запобігло зменшенню пульсації ЛГ, спричиненої голодом, у здорових жінок. Лептин підвищує рівень ЛГ, рівень естрадіолу, рівень прогестеролу, зрілі фолікули, рівень вільних Т3 і Т4, зв'язуючий білок 3 IGF-1 та IGF-1 (IGFBP-3), але не змінює рівень АТСХ або кортизолу). У пацієнтів жіночої статі з ліподистрофією та гіполептинемією лептин відновлює стан чоловіків та підвищує рівень естрадіолу, але знижує рівень тестостерону, підвищує рівень глобуліну, що зв’язує статеві гормони, та нормалізує рівень ЛГ через гормон, що вивільняє ЛГ (Dalamaga et al., 2013).

Сигналізація рецептора лептину

  • Лептин зв'язується з рецептором (Lep-RB) (рис. 2) та активує різні сигнальні шляхи не тільки в гіпоталамусі, але також у периферичних тканинах та підшлунковій залозі, де пригнічує експресію та секрецію інсуліну та глюкагону.
  • У деяких пацієнтів із вродженим або набутим дефіцитом лептину, що супроводжується гіперфагією та раннім ожирінням, спостерігалося лікування, що призвело до зменшення споживання їжі, збільшення фізичної активності та втрати ваги. Таким чином, як препарат для схуднення він виявився ефективним, оскільки впливає на споживання їжі та ситість (Dalamaga et al., 2013).
  • Цей гормон відіграє центральну роль у окисленні (вільних жирних кислот) жирних кислот і ліполізі. Таким чином, це суттєво впливає на склад і розподіл підшкірної жирової тканини. Пригнічує активність ліпоген-синтетази та ліпогенез, зменшуючи ліпогенну дію інсуліну.

Регулювання прийому їжі

  • Він регулюється групами ядер гіпоталамуса, що містять орексигенні (голод) та анорексигенні (ситість) нейрони (рис. 3). Первинним центром є ядро ​​arcuatus (ARC), де присутні як орексигенні, так і анорексигенні нейрони. Найважливішою сигнальною молекулою, яка активує орексигенні нейрони, є грелін, що виділяється шлунком. Вони викликають голод і є антагоністом лептину. Найважливішою сигнальною молекулою, яка активує анорексигенні нейрони, є лептин. Анорексигенні нейрони, стимульовані ядром лептину arcuatus, потрапляють у вторинний анорексигенний центр гіпоталамуса - паравентрикулярне ядро. Активовані лептином нейрони транспортують POMC та CART (кокаїн-амфетаміновий регульований транскрипт), які пригнічують апетит та інгібують нейрони, які транспортують AgRP (пептид, пов’язаний з гуті) та NPY (нейропептид Y), що, в свою чергу, підвищує апетит. Лептин здійснює свою дію на нейрони POMC частково через GABAergic-пресинаптичні нейрони в ARC, дорсомедіальному та латеральному гіпоталамусі. Через GABAergic нейрони лептин зменшує інгібуючий ефект на нейрони POMC, посилюючи їх антиорексигенний ефект.

У бічному гіпоталамусі лептин також зменшує поглинання орексигенного нейропептиду MCH (меланін-концентруючий гормон) та орексигенів. МСГ відіграє роль у виробництві меланіну та регуляції апетиту. . Α MSH діє через рецептор меланокортину 4, активуючи вторинні анорексигенні нейрони (рис. 3) (Dalamaga et al., 2013).

Розвиток стійкості до лептину

  • Під час ожиріння підвищена концентрація лептину в крові збільшується через збільшення кількості білих жирових клітин, що спричиняє стійкість до лептину в областях мозку. Точний механізм невідомий, але було показано, що транспорт лептину через гематоенцефалічний бар’єр зменшується, а кількість рецепторів Lep-Rb на клітинах нижча. Як результат, почуття ситості в гіпоталамусі не розвивається, але відчувається постійне почуття голоду. Отже, введення екзогенного лептину не призводить до втрати ваги, на відміну від пацієнтів із вродженим або набутим дефіцитом лептину (Carter et al., 2013).

Зв’язок між сном та ожирінням, зміна рівня лептину під час сну

  • Дослідження показали, що існує зв'язок між недосипом і збільшенням ваги. Деякі ідеї говорять про те, що кількість сну впливає на гормони, що впливають на апетит. 7,7 години - це середній час сну. Існує значна кореляція між тривалістю сну, рівнем лептину та греліну, однак, незалежно від ІМТ (індексу маси тіла), віку та статі. Попередні дослідження показали, що гостра або часткова депривація сну може спричинити зниження рівня лептину, що, в свою чергу, підвищує не тільки апетит, але й споживання багатих ліпідами висококалорійних продуктів. Короткий час сну призводить до збільшення греліну та зниження концентрації лептину в крові. В ході експериментів було встановлено, що у тих, хто спав 5 годин, концентрація лептину в крові була нижчою на 15,5%, ніж у тих, хто спав 8 годин. Якщо час сну становив 4 години протягом 1 тижня, вони вже показали зниження на 26%. Однак було також доведено, що більше 7,7 годин сну не сприяє ожирінню. Це, мабуть, тому, що вони проводять більше часу в ліжку, в результаті чого обмін речовин зменшується. Однак останні дослідження показують, що ці теорії здаються скасованими. Хоча сучасні дослідження все ще перебувають на дуже ранній стадії, у хлопчиків-підлітків було доведено, що гостра депривація сну збільшує витрати енергії та знижує мотивацію споживання енергії (Taheri et al., 2004 та Klingenberg et al., 2012).
  • Лептин, що виробляється адипоцитами, має широкий вплив на підтримку та метаболізм гомеостазу в організмі. Хоча його вплив на центральну нервову систему та метаболізм суттєво впливає на розвиток жирової маси в організмі, його клінічний вплив обмежений. Виявляється ефект спостерігався лише у пацієнтів з дефіцитом лептину при екзогенному споживанні лептину. Його не слід застосовувати при ожирінні з дефіцитом нелептину через розвиток резистентності. У таких випадках дієва дієта, схожа на лікування, виявляється ефективною. У людей із цукровим діабетом, у яких розвивається резистентність до інсуліну та гіперінсулінемія, лептин може також знизити резистентність із цими симптомами. Деякі механізми дії лептину менш відомі, наприклад, точний розвиток стійкості до лептину або його роль у регуляції дії інсуліну. Таким чином, необхідні подальші дослідження, щоб пізнати його та вивчити його клінічні можливості.

1. Барбара Б. Кан та Ясухіко Мінокоші (2013): Лептин, ГАМК та контроль глюкози. Клітинний метаболізм 18. 304-306.

2. Девід М. Матч, Карін Клемент (2006): Розкриття генетики ожиріння людини. PLOS Генетика. 1956-1963.

3. Ларс Клінгенберг, Жан-Філіпп Чапут, Ульф Холмбек, Пол Дженнум, Арне Аструп та Андерс Сьодін (2012): Обмеження сну не пов’язане з позитивним енергетичним балансом у підлітків1-3. Американський журнал клінічного харчування. 240-248.

4. Марія Далагага, Шарон Х. Чоу, Келсі Шилдс, Панайотис Папагеоргіу, Стергіос А. Полізос та Христос С. Манцорос (2013): Лептин на перетині нейроендокринології та метаболізму: сучасні дані та терапевтичні перспективи. Клітинний метаболізм 18. 29-42.

5. Шахрад Тахері, Лінг Лін, Дайан Остін, Террі Янг, Еммануель Міньо (2004): Короткий час сну пов'язаний зі зниженим лептином, підвищеним Греліном та підвищеним індексом маси тіла. PLOS медицина. 210-217.

6. Софі Картер, Олександр Карон, Денис Річард та Фредерік Пікар (2013): Роль стійкості до лептину у розвитку ожиріння у пацієнтів старшого віку. Клінічні втручання у старінні. 829-844.

7. Xiaohong Tracey Gan, Ginjian Zhao, Cathy X. Huang, Adrianna C. Rowe, Daniel M. Purdham, Morris Karmazyn (2013): Ідентифікація експресії білкової маси та ожиріння (FTO) в кардіоміоцитах: регулювання лептином та його Внесок у гіпертрофію, спричинену лептином. PLOS ONE. 1-12.

Картинки зроблені власноруч.

лептин (опубліковано QEP5086 2013-12-03 14:09:03)