Гормон серця проти жиру
- Ретвітнути
- Друкувати
- Надіслати
Ожиріння зростає у всьому світі. Це являє собою основний фактор ризику серцево-судинних захворювань та діабету типу 2. Фактори ризику, які схильні до діабету та серцево-судинних захворювань, складають метаболічний синдром - стан, який зростає з віком. Ожиріння впливає на безліч різних метаболічних шляхів, які лежать в основі численних факторів ризику.
З іншого боку, у нормальних людей та людей із ожирінням мобілізація ліпідів та концентрація нестерифікованих жирних кислот у плазмі контролюються катехоламінами (наприклад, адреналіном та норадреналіном) та інсуліном. Зі свого боку, натрійуретичні пептиди відіграють ключову роль у регулюванні балансу солі та води та гомеостазі артеріального тиску. Вони беруть участь у патофізіології гіпертонії та серцевої недостатності. Нещодавно було встановлено, що натрійуретичні пептиди також надають потужний ліполітичний ефект (тобто активацію розщеплення збережених тригліцеридів) в ізольованих жирових клітинах та сприяють мобілізації ліпідів in vivo. Отже, необхідно з'ясувати молекулярні механізми дії натрійуретичних пептидів та їх внесок у фізіологічний контроль мобілізації ліпідів.
Натрійуретичні пептиди та метаболізм жиру
Тісний зв’язок між порушеннями обміну речовин та серцево-судинним ризиком посилюється завдяки зосередженню уваги на «серцево-метаболічних захворюваннях» у рекомендаціях клінічної практики та біомедичній літературі. Звичайні знання свідчать про те, що причинно-наслідковий зв'язок тече в одному напрямку: метаболічні захворювання, такі як ожиріння або резистентність до інсуліну, викликають серцево-судинні порушення. Однак дедалі більше усвідомлюється, що серце є не просто пасивним спостерігачем у процесі, оскільки воно може грати активну роль проти метаболічних захворювань, як продемонструвало недавнє дослідження Marica Bordicchia та співавт. (J Clin Invest 2012; 122: 1022-36).
Той факт, що серце може впливати на функціонування інших органів ендокринним шляхом, стало очевидним у 1980-х рр. Серце виділяє сімейство гормонів, відомих як натрійуретичні пептиди, які регулюють натрійурез, діурез та розширення судин, які разом служать для протидії надмірному стресу на серцевій стінці. Однак рецептори натрійуретичних пептидів не обмежуються лише нирками та судинною системою. Тканиною-мішенню є жир, який багатий рецепторами, які зв'язуються з передсердним натрійуретичним пептидом та натрійуретичним пептидом типу B (NPR-A), а також рецепторами, що сприяють їх елімінації (NPR-C).
До деякого часу тому мало було відомо про значення натрійуретичної пептидної системи в жирі. Експериментальні дослідження присвоюють їм характеристики метаболічних регуляторів: вони стимулюють ліполіз подібним чином до катехоламінів, а миші, які надмірно експресують натрійуретичний пептид типу B, захищені від збільшення ваги та непереносимості глюкози, коли сидять на дієтах з високим вмістом жиру.
Проведене дослідження надає більше доказів про основні біологічні механізми. Дослідники досліджували генетично модифікованих мишей без браку NPR-C. Ці тварини покращили передачу сигналів натрійуретичного пептиду завдяки зменшенню в органах-мішенях. Не тільки було виявлено зменшення маси жиру у нокаутованих тварин NPR-C, порівняно з мишами дикого типу, але також було виявлено, що гени коричневих адипоцитів експресуються на високому рівні. Коричневі адипоцити, на відміну від білих, сприяють використанню більшої енергії та виробленню тепла (термогенез), зміщуючи метаболічний баланс у бік споживання калорій. Таким чином, "побуріння" адипоцитів у поєднанні з посиленим ліполізом забезпечує переконливий механізм сприятливого метаболічного ефекту натрійуретичних пептидів (рис. 1).
Серце синтезує пептидні гормони, відомі як натрійуретичні пептиди, експресія яких регулюється навантаженням на серцеву стінку, втратою ваги, фізичними вправами та впливом холоду, що в свою чергу пригнічується ожирінням та резистентністю до інсуліну. Показано, що ці білки є важливими регуляторами адипоцитів. Рецептором-мішенню для циркуляції натрійуретичних пептидів є рецептор натрійуретичного пептиду А (NPR-A), зв’язана з мембраною гуанілатциклаза. Зв’язування натрійуретичних пептидів з NPR-A в адипоцитах призводить до утворення циклічного гуанозинмонофосфату (цГМФ). CGMP активує cGMP-залежну протеїнкіназу (PKG). Фосфорилювання, опосередковане ПКГ, запускає каскад, який включає посилений ліполіз та активацію протеїнкінази р38, стаючи термогенною програмою коричневого жиру. GTP позначає гуанозинтрифосфат.
Автори підтвердили ці висновки у мишей дикого типу, які отримували інфузії натрійуретичних пептидів, що призвело до помітного збільшення експресії генів, асоційованих з коричневими адипоцитами, в жировій тканині, демонструючи активацію бурої жирової тканини та «побуріння» білої жирової тканини. тканина. Оброблені миші мали більш високе споживання кисню та енергетичні витрати, сумісні з високою активністю коричневих адипоцитів. Експерименти проводились також на двох незалежних жирових клітинних лініях людини: жирових стовбурових клітинах і підшкірних адипоцитах. Як і на тваринних моделях, введення передсердного натрійуретичного пептиду значно збільшувало транскрипти генів коричневих адипоцитів, а також маркери мітохондріального біогенезу та споживання клітин киснем. У роботі in vitro ці дії опосередковувались двома специфічними кіназами (ферментами, які беруть участь у передачі клітинних сигналів) і були додані до ефектів бета-адренергічної активації.
Бібліографічне джерело
Натрійуретичні пептиди та метаболізм жиру
Томас Дж. Ван, доктор медичних наук.
Кардіологічний відділ, Масачусетська загальна лікарня, Бостон.