ОГЛЯД СТАТТІУВІМК

роль

Роль лептину як аферентного сигналу в регуляції енергетичного гомеостазу

Роль лептину як аферентного сигналу регулювання енергетичного гомеостазу

Доктор Хосе Марія Басейн Вальдес, I Dra. Марія дель Кармен Вальдес Алонсо, II Доктор Маргарита Перес Мартінес, I Доктор Марія де лос Анхелес Хорхе Діас, I Доктор Гортенсія Лінарес Вальдес III

I Університетська поліклініка "Карлос Мануель Портуондо Ламберт". Гавана Куба.
II дитяча навчальна лікарня "Хуан Мануель Маркес". Гавана Куба.
III факультет медичних наук "Фінлей-Альбарран". Гавана Куба.

Ожиріння - це хронічне захворювання, яке характеризується патологічним збільшенням жиру в організмі, що утворюється через дисбаланс між доходами та витратами енергії; Цей надлишок енергії зберігається в жировій тканині, яка не тільки зберігає ліпіди, але і виділяє численні гормони, що робить її найбільшим ендокринним органом в організмі. На відміну від інших залоз внутрішньої секреції, їх маса мінлива і може поступово збільшуватися або зменшуватися в розмірах залежно від віку, споживання їжі, фізичної активності, перинатального програмування та генетичної схильності; Серед секретуються факторів виділяється лептин, який бере участь у регуляції енергетичного балансу та секреції гонадотропіну. Метою цього бібліографічного огляду є описати роль лептину як аферентного сигналу в регуляції енергетичного гомеостазу, а також висвітлено його значення як одного з механізмів, що беруть участь у патогенезі ожиріння.

Ключові слова: лептин, жирова тканина, енергетичний гомеостаз.

Ожиріння - це хронічне захворювання, яке характеризується патологічним зростанням жиру в організмі, що утворюється через дисбаланс між введеною та виробленою енергією. Цей надлишок енергії зберігається в жировій тканині, яка не тільки зберігає ліпіди, але також виділяє численні гормони і є найбільшим ендокринним органом людського тіла. На відміну від інших залоз внутрішньої секреції, вона має змінну масу і може поступово збільшувати або зменшувати свої розміри залежно від віку, споживання їжі, фізичної активності, перинатального планування та генетичної схильності. Серед секретуються факторів лептин, який бере участь у регуляції енергетичного балансу та секреції гонадотропіну. Метою цього огляду літератури було описати роль лептину як аферентного сигналу в регуляції енергетичного гомеостазу; було підкреслено його значення як одного з механізмів, що беруть участь у патогенезі ожиріння.

Ключові слова: лептин, жирова тканина, енергетичний гомеостаз.

ВСТУП

Ожиріння - це хронічне захворювання, яке характеризується патологічним збільшенням жиру в організмі, що пов’язано з підвищеним ризиком для здоров’я. Він виробляється завдяки позитивному калорійному балансу, або завдяки високому споживанню калорій, зменшенню витрат енергії, або їх поєднанню. 1

За визначенням, це надлишок жиру в організмі, що утворюється внаслідок дисбалансу між доходом та витратами енергії: надбавка енергії - їжа - вища за витрати, що визначаються головним чином фізичною активністю. На цей дисбаланс може впливати складна взаємодія генетичних, поведінкових та фізичних та соціальних факторів навколишнього середовища. Надлишок енергії зберігається в адипоцитах, які збільшуються в розмірах та/або в кількості. два

За останні десятиліття ожиріння перетворилося з естетичної проблеми на справжню епідемію, яка вражає більше третини західного населення, і яка починає все більше вражати молоді покоління. 3

Ожиріння є зростаючою проблемою охорони здоров'я на глобальному та національному рівнях. У Мексиці захворюваність та поширеність тривожно зросли за останні 20 років; у дорослих чоловіків вона зросла з 60 до 70% між 2000 і 2006 роками, темп зростання був трохи нижчим у жінок. 4

Донедавна дослідження енергетичного балансу та ожиріння зосереджувались особливо на нейроендокринних шляхах, задіяних у гіпоталамічному контролі споживання їжі. Однак жирова тканина стала центром досліджень останнього десятиліття завдяки кращому розумінню її ролі як ендокринного та сигнального органу. 5

У людини існує два типи жирової тканини: біла жирова тканина (WAT) і коричнева або коричнева жирова тканина (BAT). Обидві жирові тканини мають важливі відмінності щодо їх функціональності, їх морфології та розподілу. Біла жирова тканина, крім того, що є основним резервуаром енергії, є секретуючим органом великої кількості гормонів і цитокінів, які модулюють метаболізм організму. 3,6 З іншого боку, коричнева або коричнева жирова тканина спеціалізується на витратах енергії через термогенез. Тому деякі автори вказували на те, що розвиток ожиріння залежить від балансу між білою жировою тканиною та коричневою жировою тканиною. 3

Дія жирової тканини - з точки зору її метаболічних можливостей - неоднорідна; таким чином, було помічено, що існують важливі варіації в його діяльності залежно від місця покладу, які можуть бути: підшкірний (80%) або вісцеральний (20%). Вісцеральний осад має менші адипоцити, більш васкуляризований, з більшою симпатичною іннервацією та великою кількістю β-адренергічних рецепторів, що надає йому більшої активності та пов’язане із захворюванням, пов’язаним із ожирінням. 7

Надлишок білої жирової тканини генерує при ожирінні хронічну запальну реакцію низького ступеня, оскільки ця тканина збільшує секрецію запальних молекул, таких як лептин, фактор некрозу пухлини альфа, інтерлейкін 6 та резистин. І секрецію адипонектину, цитокіни з протизапальною дією, знижується. 4.8.9

При ожирінні більшість випадків мають багатофакторне походження, а також визнаються генетичні, метаболічні, ендокринологічні та екологічні фактори. Лише 2-3% ожирілих мали б причиною ендокринологічне захворювання, серед якого виділяються гіпотиреоз, синдром Кушинга, гіпогонадизм та ураження гіпоталамуса, пов’язані з гіперфагією. 1

На відміну від рідкісних ендокринологічних причин ожиріння, прогресуючий надлишок жирової тканини може вдруге спричинити зміни в регуляції, метаболізмі та секреції різних гормонів. 1

В останні роки було доведено, що жирова тканина не тільки зберігає ліпіди, але також виділяє численні гормони і є найбільшим ендокринним органом в організмі, що еквівалентно 10-60% загальної ваги особини, залежно від їх складу тіла та індекс маси тіла. На відміну від інших залоз внутрішньої секреції, їх маса мінлива і може поступово збільшуватися або зменшуватися в розмірах залежно від віку, споживання їжі, фізичної активності, перинатального графіка та генетичної схильності. Серед секретуються факторів виділяється лептин, який бере участь у регуляції енергетичного балансу та секреції гонадотропіну. 1

Розглядаючи цей останній аспект та враховуючи, що він втручається як один із механізмів розвитку ожиріння, даний бібліографічний огляд має на меті описати роль лептину як аферентного сигналу в регуляції енергетичного гомеостазу.

Історія лептину почалася в 1950 р. В лабораторії ім Джексон, у Бар-Харбор, штат Мен, коли штам, що характеризується гіперфагією, ожирінням, млявістю та помірною гіперглікемією, випадково з’явився у гризунів, отже штам був позначений як ob/ob. У 1965 році з'явився новий штам з гіперфагією та ожирінням, але з більш вираженим діабетом, пов'язаним з гіперліпідемією, який називали db/db. 10 У 1973 р. В тій же лабораторії, Дуглас Коулман 11 провів кілька експериментів з цими штамами, використовуючи парабіоз із нормальними мишами. У мишей ob/ob гиперфагія та ожиріння зникли; однак у миші db/db вони не виявили змін, тому було запропоновано, щоб молекула, яка регулювала апетит, циркулювала у нормальних мишей і, отже, запобігала ожирінню; таким чином, у мутації ob/ob ця молекула відсутня, а в мутації db/db рецептор мозку не існував. 10.11

Вражаючий розвиток методів генної інженерії дозволив Джеффрі Фрідман, 12, хто навчався в лабораторії Коулмана, в 1994 році пішов до університету Рокфеллера в Нью-Йорку і виявив генетичну мутацію на довгому плечі 6 хромосоми; тоді він зміг клонувати ген, який називається ob, і, таким чином, ідентифікувати лептин (від грец лептос що означає струнка). Цей гормон є білком 146 амінокислот (16 кД), що складається з 4 спіралей зі структурою, подібною до цитокінів. Лептин виробляється майже виключно в жировій тканині і циркулює у супроводі білка, подібного до рецептора, що знаходиться в дугоподібному ядрі гіпоталамуса, що є місцем, де він пригнічує апетит, інгібуючи нейропептид Y (NPY). З іншого боку, це стимулює периферичний термогенез; отже, як відсутність синтезу лептину, так і його рецептора виробляють однаковий фенотиповий та метаболічний ефект як у тварин, так і у людей. Пізніші дослідження також показали його участь в імунологічних процесах, ангіогенезі та репродуктивному аспекті, а також ймовірний вплив на остеобласти. 10

Лептин - гормон, що виділяється переважно жировими відкладеннями, який відіграє відповідну роль у регулюванні маси тіла завдяки центральному впливу на апетит та периферичному впливу на витрату енергії. Концентрація лептину, що циркулює, зменшується в умовах голодування або обмеження калорій та зростає у відповідь на прийом, переважно у відповідь на глюкозу. 3

Лептин належить до сімейства довголанцюгових спіральних цитокінів і за своєю структурою схожий на інтерлейкін 1. Він бере свій початок переважно в перинодальній жировій тканині або лімфатичних вузлах, де активує макрофаги, індукує секрецію білків гострої фази та спрямовує реакцію від Т до TH1. Коли він секретується слизовою оболонкою шлунка, він не повністю розкладається, тому досягає кишечника, активізує і виконує в ньому подвійну функцію: сприяє всмоктуванню молекул глікопротеїну і може виступати посередником запалення кишечника. Нейрони, плацента, моноцити, макрофаги та лімфоцити TH1 також беруть участь у його виробленні. Бактеріальні ліпополісахариди, запальні цитокіни або надходження їжі в організм, що збільшує циркулюючу глюкозу, викликають збільшення інсуліну, що, в свою чергу, стимулює вироблення лептину. Як результат, збільшення лептину пригнічує інсулін і знижує апетит. 7

Якщо спостерігається дефіцит їжі, лептин зменшує метаболічні витрати, щоб зберегти енергію, необхідну для життєво важливих органів, що дозволяє людині вижити в несприятливих умовах. Він також бере участь у термогенезі, кровотворенні, формуванні кісток, ангіогенезі та імунній відповіді. 7.15

Лептин зменшується при голодуванні, а його експресія, тестостерон і гормони щитовидної залози зменшуються. Може бути вроджена недостатність через мутації гена ObR, пов’язану з клітинним імунодефіцитом та атрофією тимусу. У цій галузі лікування рекомбінантним лептином є дуже задовільним. 7

Дефіцит лептину проявляється: ожирінням, гіперфагією, гіперінсулінемією, гіпогонадизмом та зниженням клітинного імунітету. При дефіциті лептину знижена активація рецепторів у гіпоталамусі збільшує продукцію нейропептиду Y, можливо, відповідального за гіперфагію, ожиріння та нейроендокринні зміни, що спостерігаються при гіполептинемії. 7.16

Лептин виявляється у більш високих концентраціях у жінок, ніж у чоловіків, і він збільшується в процесах, пов'язаних із запаленнями, таких як: інфекція, діабет, астма, ендометріоз, неалкогольний гепатит, хронічне запалення легенів та хвороба Грейвса. 7

У великих кількостях він сприяє розвитку аутоімунних захворювань, що може бути обумовлено його здатністю активувати макрофаги, зменшувати супресорні Т-клітини (CD4, CD25) та індукувати відповідь лімфоцитів TH1, а також пригнічення апоптозу, який він чинить на моноцити, еозинофіли та лімфоцити. Т. 7,14,16

ЗАКЛЮЧНІ РОЗМІРКИ

Нарешті, робиться висновок, що лептин, також відомий як OB-білок, є гормоном, що виробляється переважно адипоцитами, діючи як ліпостат: коли кількість жиру, що зберігається в адипоцитах, збільшується, лептин виділяється в кров, що є сигналом (негативний зворотній зв'язок), який повідомляє гіпоталамусу про те, що глюкоза існує в організмі і що вона повинна гальмувати апетит; Однак, коли маса жирової тканини збільшується за межі точки рівноваги, вона може вдруге спричинити зміни в регуляції, метаболізмі та секреції різних гормонів, серед яких лептин, який втручається в модуляцію апетиту та витрат енергії; однак ці механізми не настільки ефективні у разі надмірної ваги.

БІБЛІОГРАФІЧНА ЛІТЕРАТУРА

1. Бодран Б.Р., Артеага У.Є., Морено Г.М. Жирова тканина як ендокринний модулятор: Гормональні зміни, пов’язані з ожирінням. Преподобний Мед Чилі. 2010; 138 (10): 1294-301.

2. Brito Portuondo CA, Hernández Perera JC, Sánchez López L. Вплив ожиріння на серцево-судинну, дихальну та запальну функції. Інвестуйте Medicoquir. 2012; 4 (2): 227-33.

3. Gómez-Hernández A, Perdomo L, Escribano O, Benito M. Роль білої жирової тканини при судинних ускладненнях, пов’язаних із ожирінням. Клініка та дослідження атеросклерозу. 2013; 25 (01): 27-35.

4. Fortis A, García-Macedo, R, Maldonado-Bernal C, Alarcón-Aguilar F, Cruz M. Роль вродженого імунітету при ожирінні. Охорона здоров'я Мексика. 2012; 54 (2): 171-7.

5. Nava Reyes HJ, Zamudio Cortés P, García Cruz A, Noyola Ugalde MC, Pizaña Venegas A, Hernández Jiménez C та ін. Роль адипоцита у експресії індукованого гіпоксією фактора (HIF), пов'язаного з ожирінням. Неомол Cir Торакс. 2011; 70 (4): 261-6.

6. Wronska A, Kmiec Z. Структурно-біохімічні характеристики різних депо білої жирової тканини. Acta Physiol (Oxf). 2012; 205: 194-208.

7. Вега Робледо ГБ. Адипоцит та імунна відповідь. Rev Fac Med UNAM. 2010; 53 (1): 43-5.

8. Franchini M, Monnais E, Seboek D, Radimerski T, Zini E, Kaufmann K, et al. Інсулінорезистентність та посилений ліполіз у похідних кісткового мозку адипоцитах, стимульованих агоністами Toll-подібних рецепторів. Horm Metab Res.2010; 42: 703-9.

9. Фресно М, Альварес Р, Куеста Н. Толлоподібні рецептори, запалення, метаболізм та ожиріння. Arch Physiol Biochem. 2011; 117: 151-64.

10. Manuel L, Zárate A, Hernández-Valencia M. Leptin, гормон адипоцитів, регулює апетит та споживання енергії. Роль в ожирінні та дисметаболізмі. Медичний акт Групо Ангелеса. 2012; 10 (3): 154-7.

11. Коулман Д.Л. Історичний погляд на лептин. Природна медицина. 2010; 16: 1097-9.

12. Friedman JM, Zhang Y, Proenca R, Maffei M, Barone M, Leopold L. Позиційне клонування миша з ожирінням миші та його гомолог людини. Природа. 1994; 372: 425-31.

13. Рейес Дж. Біологічні характеристики жирової тканини: адипоцит як ендокринна клітина. Преподобна Мед Клін Кондес. 2012; 23 (2): 136-44.

14. Галгані Дж., Равуссін Е. Принципи енергетичного обміну людини. В: Ахіма Р. Метаболічні основи ожиріння. Філадельфія: видавництво Спрінгер; 2011. с. 1-24.

15. Kopp A, Buechler C, Bala M, Neumeier M, Schölmerich J, Schäffler A. Ліганди, подібні до дзвінків, викликають прозапальну та продіабетичну активацію адипоцитів через фосфорилювання позаклітинної сигнальної регульованої кінази та c-Jun N-кінцевої кінази, але не інтерферону регуляторний фактор-3. Ендокринологія. 2010; 151: 1097-108.

16. Тарковський A, Bjersing J, Шестаков A, Бокарева М.І. Резистин конкурує з ліпополісахаридом за зв'язування з митоподібним рецептором 4. J Cell Mol Med. 2010; 14: 1419-31.

Отримано: 1 липня 2015 р.
Затверджено: 3 вересня 2015 року.

Хосе Марія Басейн Вальдес. Університетська поліклініка "Карлос Мануель Портуондо Ламберт". Calle 49, між 82 і 84, муніципалітет Маріанао. Гавана Куба. Електронна адреса: [email protected]

Весь вміст цього журналу, крім випадків, коли він ідентифікований, підпадає під ліцензію Creative Commons