Как жировая ткань синтезирует гормон

Гормоны жировой ткани и их роль в формировании гормонального статуса и патогенезе метаболических нарушений у женщин

Полный текст:

Аннотация

Ключевые слова

Об авторе

кандидат медицинских наук, доцент кафедры акушерства и гинекологии имени С.Н. Давыдова,

ул. Кирочная, д. 41, Санкт-Петербург, 193015

Список литературы

1. Blüher M, Mantzoros CS. From leptin to other adipokinesin health and disease: facts and expectations at the beginning of the 21st century. Metabolism. 2015;64(1):131–45. doi: 10.1016/j.metabol.2014.10.016

2. Mitchell M, Armstrong DT, Robker RT, Norman RJ. Adipokines: implications for female fertility and obesity. Reproduction. 2005;130(5):583–597.

3. Schäffler A, Müller-Ladner U, Schölmerich J, Büchler C. Role of adipose tissue as an inflammatory organ in human diseases. Endocr Rev. 2006;27(5):449–67.

4. Smitka K, Marešová D. Adipose tissue as an endocrine organ: an update on pro-inflammatory and anti-inflammatory microenvironment. Prague Med Rep. 2015;116(2):87–111. doi: 10.14712/23362936.2015.49.

5. Galic S, Oakhill JS, Steinberg GR. Adipose tissue as an endocrine organ. Mol Cell Endocrinol. 2010;316(2):129–139.

6. Hausman GJ, Barb CR, Lents CA. Leptin and reproductive function. Biochimie. 2012;94(10):2075–2081.

7. McMillen JC, Edwards LJ, Duffield J, Muhlhausler BS. Regulation of leptin synthesis and secretion before birth: implications for the early programming of adult obesity. Reproduction. 2006;131(3):415–427.

8. Shimizu H, Oh IS, Okada S, Mori M. Leptin resistance and obesity. Endocr J. 2007;54(1):17–26.

9. Antuna-Puente B, Feve B, Fellahi S, Bastard JP. Adipokines: the missing link between insulin resistance and obesity. Diabetes Metab. 2008;34(1):2–11.

10. Blüher M. Adipose tissue dysfunction in obesity. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 2009;117(6):241–250.

11. Ghantous CM, Azrak Z, Hanache S, Abou-Kheir W, Zeidan A. Differential role of leptin and adiponectin in cardiovascular system. Int J Endocrinol. 2015;2015:534320. doi: 10.1155/2015/534320

12. Hausman GJ, Barb CR. Adipose tissue and the reproductive axis: biological aspects. Endocr Dev. 2010;19:31–44.

13. Raucci R, Rusolo F, Sharma A, Colonna G, Castello G, Costantini S. Functional and structural features of adipokine family. Cytokine. 2013;61(1):1–14. doi: 10.1016.

14. Guerre-Millo M. Adiponectin: an update. Diabetes Metab. 2008;34(1):12–8.

15. Matsuzawa Y. Adiponectin: a key player in obesity related disorders. Curr Pharm Des. 2010;16(17):1896–1901.

16. Groth SW. Adiponectin and polycystic ovary syndrome. Biol Res Nurs. 2010;12(1):62–72. doi: 10.1177/1099800410371824

17. Aleidi S, Issa A, Bustanji H, Khalil M, Bustanji Y. Adiponectin serum levels correlate with insulin resistance in type 2 diabetic patients. Saudi Pharm J. 2015;23(3):250–256. doi: 10.1016/j.jsps.2014.11.011

18. Tilg H, Moschen AR. Role of adiponectin and PBEF/visfatin as regulators of inflammation: involvement in obesity-associated diseases. Clin Sci (Lond). 2008;114(4):275–288. doi: 10.1042/CS20070196

19. Spranger J, Kroke A, Möhlig M, Bergmann MM, Ristow M, Boeing H et al. Adiponectin and protection against type 2 diabetes mellitus. Lancet. 2003;361(9353):226–228.

20. Park SE, Park CY, Sweeney G. Biomarkers of insulin sensitivity and insulin resistance: Past, present and future. Crit Rev Clin Lab Sci. 2015;4:1–11.

21. Okamoto Y, Arita Y, Nishida M, Muraguchi M, Ouchi N, Takahashi M et al. An adipocyte-derived plasma protein, adiponectin, adheres to injured vascular walls. Horm Metab Res. 2000;32(2):47–50. doi: 10.1055/s‑2007–978586.

22. Orio F Jr, Palomba S, Cascella T, Milan G, Mioni R, Pagano C et al. Adiponectin levels in women with PCOS. J Clin Endocrinol Metab. 2003;88(6):2619–2623.

23. Toulis KA, Goulis DG, Farmakiotis D, Georgopoulos NA, Katsikis I, Tarlatzis BC et al. Adiponectin levels in women with polycystic ovary syndrome: a systematic review and a meta-analysis. Hum Reprod Update. 2009;15(3):297–307. doi: 10.1093/humupd/dmp006

24. Yokota T, Oritani K., TakahashiI, Ishikawa J, MatsuyamaA, Ouchi N et al. Adiponectin, a new member of the family of soluble defense collagens, negatively regulates the growth of myelomonocytic progenitors and the functions of macrophages. Blood. 2000;96(5):1723–1732.

25. Ouchi N, Kihara S, Arita Y, Okamoto Y, Maeda K, Kuriyama H et al. Adiponectin, an adipocyte-derived plasma protein, inhibits endothelial NF-κВ signaling through a cAMPdependent pathway. Circulation. 2000;102(11):1296–1301.

26. Wolf AM, Wolf D, Rumpold H, Enrich B, Tilg H. Adiponectin induces the anti-inflammatory cytokines IL-10 and IL-1RAin human leukocytes. Biochem Biophys Res Commun. 2004;323(2):630–635.

27. Riestra P, Garcia-Anguita A, Ortega L, Garcés C. Relationship of adiponectin with sex hormone levels in adolescents. Horm Res Paediatr. 2013;79(2):83–87.

28. Fischer-Posovszky P, Wabitsch M, Hochberg Z. Endocrinology of adipose tissue — an update. Horm Metab Res. 2007;39(5):314–321.

29. Waki H, Tontonoz P. Endocrine functions of adipose tissue. Annu Rev Pathol. 2007;2:31–56.

30. Fonseca-Alaniz MH, Takada J, Alonso-Vale MI, Lima FB. Adipose tissue as an endocrine organ: from theory to practice. J Pediatr (Rio J). 2007;83(Suppl 5):S192–203.

31. Maury E, Brichard SM. Adipokine dysregulation, adipose tissue inflammation and metabolic syndrome. Mol Cell Endocrinol. 2010;314(1):1–16. doi: 10.1016/j.mce.2009.07.031

32. Bastard JP, Maachi M, Lagathu C, Kim MJ, Caron M, Vidal H et al. Recent advances in the relationship between obesity, inflammation, and insulin resistance. Eur Cytokine Netw. 2006;17 (1):4–12.

33. Heilbronn LK, Campbell LV. Adipose tissue macrophages, low grade inflammation and insulin resistance in human obesity. Curr Pharm Des. 2008;14(12):1225–1230.

34. Thomas S, Suresh S, Sudheesh M, Vijayakumar T. Association of insulin resistance with adipocytokine levels in patients with metabolic syndrome. ndian J Clin Biochem. 2015;30(2):155–160. doi: 10.1007/s12291–014–0423–7

35. Клебанова Е.М., Балаболкин М.И. Гормоны жировой ткани и их роль в патогенезе сахарного диабета 2‑го типа. Лечащий врач. 2010;11:27–33. [Klebanova EM, Balabolkin MI.

36. Hormones of adipose tissue and their role in the pathogenesis of type2 diabetes mellitus. Lechaschiy vrach = Physician. 2010;11:27–33. In Russian].

37. Coppack SW Pro-inflammatory cytokines and adipose tissue. Proc Nutr Soc. 2001;60 (3):349–356.

38. Axelsson J, Heimbürger O, Lindholm B, Stenvinkel P. Adipose tissue and its relation to inflammation: the role of adipokines. J Ren Nutr. 2005;15(1):131–136.

39. Calabrò P, Limongelli G, Pacileo G, Di Salvo G, Golino P, Calabrò R. The role of adiposity as a determinant of an inflammatory milieu. J Cardiovasc Med (Hagerstown). 2008;9(5):450–60.

40. Grant RW, Stephens JM. Fat in flames: Influence of cytokines and pattern recognition receptors on adipocyte lipolysis. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2015: ajpendo.00053.2015. doi: 10.1152/ajpendo.00053.2015

41. Bastard JP, Jardel C. Elevated levels of interleukin 6 are reduced in serum and subcutaneous adipose tissue of obese women after weight loss. J Clin Endocrinol Metab. 2000;85 (9):3338–3342.

42. Tsai S, Clemente-Casares X, Revelo XS, Winer S, Winer DA. Are obesity-related insulin resistance and type 2 diabetes autoimmune diseases? Diabetes. 2015;64(6):1886–1897. doi: 10.2337/db14–1488

43. Havel PJ. Update on adipocyte hormones. Regulation of energy balance and carbohydrate/lipid metabolism. Diabetes. 2004;53(Suppl 1):S143–151.

44. Cianflone K, Xia Z, Chen LY. Critical review of acylationstimulating protein physiology in humans and rodens. Biochem Biophys Acta. 2003;1609(2):127–143.

45. Tanaka T, Nabescima Y. Nampt/PBEF/Visfatin: a new player in beta cell physiology and in metabolic diseases? Cell Metab. 2007;6(5):341–343.

46. Krzysik-Walker SM, Ocón-Grove OM, Maddineni SR, Hendricks GL. 3rd, Ramachandran R is visfatin an adipokine or myokine? Evidence for greater visfatin expression in skeletal muscle than visceral fat in chickens. Endocrinology. 2008;149 (4):1543–1550.

47. Sethi JK, Vidal-Puig A. Visfatin: the missing link between intra-abdominal obesity and diabetes? Trends Mol Med. 2005;11(8):344–347.

48. Araki S, Dobashi K, Kubo K, Kawagoe R, Yamamoto Y, Kawada Y et al. Plasma visfatin concentration as a surrogate marker for visceral fat accumulation in obese children. Obesity. 2008;16 (2):384–348. doi: 10.1038/oby.2007.54

49. Algasham AA, Barakat YA. Serum visfatin and its relation to insulin resistance and inflammation in type 2 diabetic patients with and without macroangiopathy. Saudi Med J. 2008;29(2):185–192.

50. Moschen AR, Kaser A, Enrich B, Mosheimer B, Theurl M, Niederegger H et al. Visfatin, an adipocytokine with proinflammatory and imminomodulating properties. J Immunol. 2007;178(3):1748–1758.

51. Hida K, Wada J, Eguchi J, Zhang H, Baba M, Seida A et al. Visceral adipose tissue-derived serine protease inhibitor: a unique insulin-sensitizing adipocytokine in obesity. Proc. Natl.

52. Acad. Sci. USA. 2005;102(30):10610–10615. doi: 10.1073/ pnas.0504703102

53. Blüher M. Vaspinin obesity and diabetes: pathophysiological and clinical significance. Endocrine. 2012;41(2):176–182. doi: 10.1007/s12020–011–9572–0

54. Youn BS, Klöting N, Kratzsch J, Lee N, Park JW, Song ES et al. Serum vaspin concentrations in human obesity and type 2 diabetes. Diabetes. 2008;57(2):372–377.

55. Körner A, Neef M, Friebe D, Erbs S, Kratzsch J, Dittrich K et al. Vaspin is related to gender, puberty and deteriorating insulin sensivity in children. Int J Obes. 2011;35(4):578–586. doi: 10.1038/ijo.2010.196

56. Klöting N, Berndt J, Kralisch S, Kovacs P, Fasshauer M, Schön MR et al. Vaspin gene expression in human adipose tissue: association with obesity and type 2 diabetes. Biochem Biophys Res Commun. 2006;339(1):430–436.

57. Li Q, Chen R, Moriya J, Yamakawa J, Sumino H, Kanda T et al. A novel adipocytokine, visceral adipose tissue-derived serine protease inhibitor (vaspin), and obesity. J Int Med Res. 2008;36 (4):625–629.

Читайте также: Обрезной нож для ткани

58. Boucher J, Masri B, Daviaud D, Gesta S, Guigné C, Mazzucotelli A et al. Apelin, a newly identified adipokine upregulated by insulin and obesity. Endocrinology. 2005;146 (4):1764–1771.

59. Tasci I, Dogru T, Naharci I, Erdem G, Yilmaz MI, Sonmez A et al. Plasma apelin is lower in patients with elevated LDL-cholesterol. Exp Clin Endocrinol Diabetes. 2007;115 (7):428–432.

60. Kidoya H, Ueno M, Yamada Y, Mochizuki N, Nakata M, Yano T et al. Spatial and temporal role of the apelin/APJsastem in the calibre size regulation of blood vessels during angiogenesis. EMBO J. 2008;27(3):522–534. doi: 10.1038/sj.emboj.7601982

61. García-Díaz D, Campión J, Milagro FI, Martínez JA. Adiposity dependent apelin gene expression: relationships with oxidative and inflammation markers. Mol Cell Biochem. 2007;305 (1–2):87–94.

62. de Souza Batista CM, Yang RZ, Lee MJ, Glynn NM, Yu DZ, Pray J et al. Omentin plasma level and gene expression and are decreased in obesity. Diabetes. 2007;56(6):1655–1661.

63. Yang RZ, Lee MJ, Hu H, Pray J, Wu HB, Hansen BC et al. Identification of omentin as a novel depot-specific adipokine in human adipose tissue: possible role in modulating insulin action. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2006;290(6):E1253–1261.

64. Wurm S, Neumeier M, Weigert J, Schäffler A, Buechler C. Plasma levels of leptin, omentin, collagenous repeatcontaining sequence of 26‑kDa protein (COPS‑26) and adiponectin before and after oral glucose uptake in slim adults. Cardiovasc Diabetol. 2007;6:7. doi: 10.1186/1475–2840–6-7

65. Tan YL, Zheng XL, Tang CK. The protective functions of omentin in cardiovascular diseases. Clin Chim Acta. 2015; pii: S0009–8981(15)00282‑X. doi: 10.1016/j.cca.2015.05.019

66. Fietta P, Delsante G. Focus on adipokines. Theor Biol Forum. 2013;106(1–2):103–29.

67. Matsuzawa Y. The role of fat topology in the risk of disease. Int J Obes (Lond). 2008;32(Suppl 7):S83–92.

68. Klöting N, Blüher M. Adipocyte dysfunction, inflammation and metabolic syndrome. Rev Endocr Metab Disord. 2014;15 (4):277–287. doi: 10.1007/s11154–014–9301–0.

Гормоны жировой ткани и их роль в патогенезе сахарного диабета 2-го типа

В последние 30–40 лет отмечается значительное увеличение заболеваемости сахарным диабетом (СД) во всем мире и особенно в промышленно развитых странах, где 6–10% населения страдают этим заболеванием и его распространенность имеет четкую тенденцию к увеличе

В последние 30–40 лет отмечается значительное увеличение заболеваемости сахарным диабетом (СД) во всем мире и особенно в промышленно развитых странах, где 6–10% населения страдают этим заболеванием и его распространенность имеет четкую тенденцию к увеличению, в первую очередь, в возрастных группах старше 40 лет. Каждые 15 лет число больных сахарным диабетом удваивается. Это происходит в основном за счет прироста лиц, страдающих СД 2-го типа.

По данным ВОЗ, в 2003 году в мире насчитывалось около 180 млн больных СД. К настоящему времени их количество превышает 200 млн. Согласно экспертной оценке, к 2010 г. в мире будет насчитываться более чем 230 млн, а к 2025 г. — 300 млн больных СД, из которых 80–90% будут составлять больные СД 2-го типа.

Большая социальная значимость СД состоит в том, что он приводит к ранней инвалидизации и летальности, которая обусловлена наличием поздних сосудистых осложнений диабета: микроангиопатии (ретинопатия и нефропатия), макроангиопатии (инфаркт миокарда, инсульт, гангрена нижних конечностей), нейропатии. СД очень часто становится причиной слепоты, смерти от уремии. У таких больных наиболее велик риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Более 40% всех не обусловленных травмой ампутаций нижних конечностей проводится в связи с синдромом диабетической стопы и гангреной нижних конечностей. Дистальная полинейропатия и автономная нейропатия снижают качество жизни больных, приводя к нарушению трудоспособности и инвалидизации, и нередко являются причиной летальных исходов. Естественное течение СД 2-го типа, развитие сосудистых осложнений и их исход представлены на рис. 1.

Эссенциальный СД 2-го типа является гетерогенным и полигенным заболеванием, в патогенезе которого участвуют несколько генетических и внешнесредовых компонентов. Взаимосвязь наследственных факторов и факторов внешней среды в прогрессировании нарушений углеводного обмена при СД 2-го типа представлена на рис. 2.

Как видно из данных, представленных на рис. 2, основными факторами патогенеза СД 2-го типа являются инсулиновая резистентность и недостаточность функции бета-клеток, которые развиваются, как правило, лишь через значительное время от начала клинической манифестации заболевания. Инициирующим моментом в патогенезе СД 2-го типа является взаимодействие генетических и внешних компонентов. Гены, определяющие предрасположенность к СД 2-го типа, работают уже на самых ранних (эмбриональных) стадиях развития поджелудочной железы и оказываются вовлечены в процессы секреции инсулина и обмена глюкозы в бета-клетке, печени и в других тканях организма.

Наследование СД 2-го типа полигенное, в качестве генов-кандидатов рассматриваются следующие гены: ген инсулина, ген рецептора к глюкагону, ген белка, связывающего свободные жирные кислоты, ген гликогенсинтазы, ген белковой фосфатазы типа 1, ген фратаксина, гены глюкозных транспортеров (ГЛЮТ-2 и ГЛЮТ-4), ген бета3-адренорецептора, ген гексокиназы типа 2, ген фосфатидилинозитол-3-киназы, гены прогормональной конвертазы и карбоксипептидазы Е, ген амилина, ген рецептора желудочного ингибиторного полипептида, ген островка-1, ген рецептора глюкагон-подобного пептида типа 1, ген RAD, ген рецептора витамина D, ген белка, связывающего витамин D, ген промотора глюкозо-6-фосфатазы, ген промотора фосфоэнолпируваткарбоксилазы и ген инсулинрезистентного СД 2-го типа, локализованный на длинном плече 20-й хромосомы — локус 20 q13.1–13.2.

Указанные гены осуществляют свое влияние в кооперации с генами, вовлеченными в патогенез ожирения. Если мутация одних генов четко ассоциируется с СД, то мутация других остается как бы «молчащей» и не сочетается с известными нам клиническими и биохимическими признаками заболевания. Более того, мутации генов, сочетающиеся с СД 2-го типа, неодинаково проявляют себя в различных популяциях, что, видимо, связано с пока неизвестными нам факторами, которые реализуют имеющуюся мутацию генов в определенные нарушения функции отдельных органов и систем, приводя к развитию определенной клинической картины заболевания. Механизмы развития патогенеза СД 2-го типа представлены на рис. 3.

У 90–95% больных, страдающих СД 2-го типа, имеется различная степень ожирения. Жировая ткань является основным «хранилищем» запасов энергии в организме. Из всей энергии, поступающей в организм с пищей, около 75% расходуется на поддержание основного обмена, около 10–15% от ее количества используется в процессе работы и при различных формах физической активности и 10–15% — на поддержание постоянной температуры тела, т. е. термогенез. Помимо избыточного количества жировой ткани риском для развития диабета является ее распределение, т. е. тип ожирения. Преимущественное отложение жировой ткани в большом сальнике и ретроперитонеальном пространстве характерно для «абдоминального», или «андроидного», типа ожирения, при котором фигура приобретает форму яблока.

Преимущественное отложение жировой ткани в нижней части туловища и бедер характерно для женского типа ожирения, при котором фигура приобретает форму груши. Абдоминальный тип ожирения сочетается с СД 2-го типа в комплексе с дислипидемией, сердечно-сосудистыми нарушениями, гипертензией. При абдоминальном типе ожирения у женщин выявляется повышенное содержание в сыворотке крови андрогенов и кортизола, на фоне снижения глобулина, связывающего половые гормоны. Развитие такого типа ожирения усугубляется такими вредными привычками, как курение и потребление алкоголя. Абдоминальный тип ожирения чаще сочетается с СД 2-го типа. Во-первых, в абдоминальных жировых депо скорость липолиза значительно выше, чем в подкожно-жировой клетчатке, и свободные жирные кислоты, высвобождаемые в период липолиза, по системе воротной вены непосредственно поступают в печень, приводя к повышению синтеза липопротеинов и их чрезмерному поступлению в эндотелиальные и мышечные клетки.

Как показали исследования последних лет, жировая ткань является также эндокринной железой, секретирующей значительное количество гормонов и биологически активных пептидов, к которым относятся: лептин, пантофизин, резистин, фактор некроза опухолей-бета (ФНО-бета), адипонектин, висфатин, внутриадипоцитные альтернативные белки (адипсин, С3, В), внутри­адипоцитный белок 30 kD (ACRP30), белок, стимулирующий ацетилирование (ASP), липопротеиновая липаза (LPL), белок, переносящий эфиры холестерина, аполипопротеин Е (Apo E), белок, связывающий ретинол, сосудистый эндотелиальный фактор роста (VEGF), интерлейкин-6, ангиотензиноген, ингибитор 1 типа активатора плазминогена (PAI-1), трансформирующий фактор роста-бета (TGF-бета), фактор роста гепатоцитов, инсулиноподобный фактор роста-1 (IGF-1), монобутирин, белки 1, 2 и 3 типа, разобщающие окислительное фосфорилирование, синтез индуцированного NO, который повышает уровень свободных жирных кислот (СЖК), инсулинорезистентность и гипертриглицеридемию, простациклин (PgI2), белки острой фазы (гаптоглобин, альфа1-кислый гликопротеин), белки внеклеточного матрикса (коллаген 1, 3, 4 и 6 типа, фибронектин; остеонектин; ламинин; матриксные металлопротеиназы 2 и 9 типа), эстрогены (р450-ароматаза конвертирует андростендион в эстрон), 17-бета-гидроксистероидная оксидоредуктаза, аgouti сигнальный белок и др., большинство из которых влияют на повышение степени выраженности инсулиновой резистентности. Клеточное развитие и экспрессия генов в процессе дифференцировки адипоцитов представлены на рис. 4.

Значительное место в развитии и поддержании инсулиновой резистентности отводится гормонам жировой ткани (рис. 5).

Гормоны жировой ткани, за исключением адипонектина, снижают чувствительность периферических тканей к инсулину, что сопровождается повышением степени выраженности инсулиновой резистентности, которая участвует и является основным звеном в патогенезе СД 2-го типа. Наряду с этим влияние адипонектина на состояние инсулиновой резистентности противоположно действию других гормонов жировой ткани. Секреция этого гормона снижена при СД 2-го типа, а ее восстановление сопровождается улучшением углеводного обмена при СД, снижением атерогенеза и замедлением прогрессирования сосудистых осложнений диабета.

Читайте также: Нервная ткань развивается из клеток

Известно, что инсулиновая резистентность при СД 2-го типа более выражена у больных, страдающих абдоминальным или висцеральным типом ожирения. Оказалось, что эти различия обусловлены неодинаковой экспрессией генов гормонов жировой ткани в абдоминальной и подкожной жировой клетчатке. Данные об экспрессии генов гормонов жировой ткани представлены в табл.

Данные, представленные в табл., показывают, что висцеральная или абдоминальная жировая клетчатка секретирует значительно более высокое количество гормонов, усиливающих проявление инсулиновой резистентности (резистин и др.), причем в висцеральной клетчатке снижается секреция гормонов (адипонектин), влияние которых заключается в снижении степени выраженности инсулиновой резистентности и замедлении прогрессирования сосудистых осложнений диабета.

Лептин — белок с мол. м. 16 kDa — секретируется в основном в жировой ткани, хотя небольшое его количество образуется также в мышцах и плаценте. В системном кровообращении он присутствует в «свободной» и «связанной» с белками плазмы форме. Его клиренс происходит в основном в почках. При голодании секреция лептина уменьшается, а при переедании и ожирении — увеличивается. Физиологическая функция лептина заключается, вероятнее всего, в предупреждении развития ожирения в условиях избыточного поступления пищи в организм. Снижение секреции лептина при голодании является своего рода сигналом для повышения поглощения энергии. При избыточном поступлении пищи в организм повышается, с одной стороны, термогенез, путем активирования образования энергии в буром жире, посредством индукции экспрессии генов, ответственных за синтез так называемых митохондриальных разобщающих окислительное фосфорилирование белков 1, 2 и 3 типа, которые регулируют скорость термогенеза в организме.

Снижение уровня лептина в крови ниже порогового уровня сопровождается повышением аппетита, а изменение секреции гипофизарных гормонов характеризуется теми же параметрами, как это имеет место при голодании. Гиполептинемия увеличивает чувство голода и угнетает функцию репродуктивной системы. Гиперлептинемия, наблюдаемая при ожирении, не сопровождается значительными изменениями состояния здоровья и является своеобразным сигналом снижения массы жира и наличия голодания.

Переход лептина в ЦНС опосредуется рецепторами гемато-энцефалического барьера. В течение дня концентрация лептина в плазме крови флюктуирует в соответствии с приемом пищи, ее количеством и наличием количества жира в организме. В течение ночи в постабсорбционный период концентрация лептина в плазме повышается пропорционально количеству жировой ткани в организме. В аркуатном ядре гипоталамуса идентифицированы два типа клеток, один из которых отвечает за образование нейропептида Y (NPY) и agouti-подобного белка, которые являются пептидами, стимулирующими прием пищи. Лептин снижает экспрессию генов указанных белков. Образование комплексов с рецепторами лептина, локализованными на клетках второго типа аркуатного ядра гипоталамуса, вызывает повышение экспрессии кокаин- и амфетамин-подобных транскрипт и бета-меланоцитостимулирующего гормона, которые, в свою очередь, являются белками, ингибирующими прием пищи. К настоящему времени клонировано по крайней мер 6 изоформ рецептора к лептину, с помощью которых опосредуются биологические влияния гормона. Большинство известных эффектов лептина опосредуется через рецепторы LRb (рис. 6).

Образованный комплекс лептина с соответствующим рецептором (изоформа LRb) характеризуется широким спектром биологических эффектов: регуляция энергетического баланса в организме, участие в контроле складирования и высвобождения глюкозы как непосредственно, так и опосредованно — путем изменения чувствительности тканей к инсулину или его секреции; снижение аппетита, вплоть до анорексии; повышение основного обмена в сочетании с активацией тонуса симпатической нервной системы и функции щитовидной железы; угнетение секреции стрессовых гормонов и, в частности, глюкокортикоидов; активизация процессов роста мозга и увеличение его размеров; изменение функциональной активности системы гипоталамус–половые железы, вплоть до нарушения лактации и фертильности.

У человека врожденная недостаточность лептина сопровождается ожирением, гиперфагией и гипогонадотропным гипогонадизмом. Применение экзогенного лептина сопровождается значительным снижением аппетита, избыточной массы тела и инициирует развитие пубертата. Возможность предупреждения снижения концентрации лептина в плазме крови и снижения массы тела способствует сохранению функции щитовидной железы и скорости использования энергии в организме. Терапия рекомбинантным лептином больных ожирением без недостаточности секреции лептина приводит лишь к умеренному снижению массы тела. Заместительная терапия лептином предупреждает изменение соотношения лютеинизирующий гормон/тестостерон в плазме крови натощак. Однако при этом лептин не предупреждает изменений в уровне циркулирующих Т3 и rТ3, пульсирующей секреции стоматотропного гормона (СТГ) и кортизола (J. L. Chan и соавт., 2003).

Предположение о том, что недостаточность секреции лептина у человека сопровождается ожирением, не находит клинического подтверждения. Уровень лептина в сыворотке крови повышается с увеличением ожирения и массы тела, тогда как доказанная недостаточность секреции лептина встречается крайне редко. Эти данные позволяют считать, что при ожирении, вероятнее всего, имеет место резистентность к лептину на уровне транспорта в ЦНС или на пострецепторном уровне. Это предположение, вероятнее всего правильное, требует проведения дополнительных исследований, так как показано, что уровень лептина в плазме крови достаточно четко коррелирует с количеством жировой ткани в организме (M. D. Jensen и соавт., 1999). У больных с липоатрофиями, у которых содержание лептина в сыворотке крови снижено, терапия лептином сопровождается снижением количества принимаемой пищи и улучшением показателей метаболизма (E. A. Oral и соавт., 2003). Основным регуляторным механизмом секреции лептина является прием пищи, который сопровождается повышением секреции инсулина и лептина, тогда как голодание ассоциируется с повышением секреции контринсулиновых гормонов и снижением секреции лептина.

Два цитокина (ФНО-бета и интерлейкина-6 (ИЛ-6)), образующиеся в жировой ткани, также могут влиять на чувствительность периферических тканей к инсулину. Исследования, посвященные изучению роли провоспалительных цитокинов (ФНО-бета и ИЛ-6, а также С-реактивного белка), позволили предположить, что воспаление участвует в патогенезе инсулиновой резистентности. Считается, что хроническое субклиническое воспаление является частью синдрома инсулиновой резистентности, а указанные цитокины служат предикторами сосудистых осложнений диабета (A. Festa и соавт., 2000). ФНО-бета имеет м. м. 17 kDa, и повышение его содержания в сыворотке крови сочетается с наличием ожирения, инсулиновой резистентностью, увеличением концентрации С-реактивного белка и ИЛ-6, а также ускорением апоптоза (S. W. Coppack, 2001). ФНО-бета является цитокином, и его ген экспрессируется как в иммунных, так и в неиммунных клетках, включая эндотелиоциты, фибробласты и адипоциты. Установлено, что высвобождение ФНО-бета из клеток жировой ткани аналогично его высвобождению из моноцитов или макрофагов. Повышение экспрессии гена ФНО-бета в адипоцитах животных и при ожирении у человека сопровождается повышением степени выраженности инсулиновой резистентности. Это позволило сделать вывод, что данный цитокин является одним из ключевых медиаторов ее развития. Это антиинсулиновое действие ФНО-бета является следствием его влияния на снижение экспрессии ГЛЮТ-4 и ингибирования тирозинкиназы рецепторов к инсулину в клетках и тканях-мишенях.

Что касается ИЛ-6, то уровень экспрессии гена ИЛ-6 в жировой ткани напрямую коррелирует как со степенью активирования поглощения глюкозы, так и с выраженностью инсулиновой резистентности, что подтверждается исследованиями in vivo и in vitro (J. P. Bastard и соавт., 2002). Внутривенное введение ИЛ-6 у человека сопровождается повышением уровня СЖК и глицерола в сыворотке крови, что является следствием его влияния на липолиз жировой ткани (van Hall и соавт., 2003). Определенный интерес представляет тот факт, что в жировой ткани помимо образования ИЛ-6, который является провоспалительным цитокином, секретируется и другой цитокин-рецепторный антагонист интерлейкин-1, обладающий антивоспалительным эффектом (C. E. Juge-Aubry и соавт., 2003).

Определенную роль в патогенезе инсулиновой резистентности играет и ФНО-альфа, уровень которого в жировой ткани коррелирует с массой жировой ткани и гиперинсулинемией у мышей. Если лептин и ФНО-альфа способствуют развитию инсулиновой резистентности и их содержание в сыворотке крови и тканях напрямую коррелирует со степенью выраженности инсулиновой резистентности, то концентрация адипонектина в плазме крови характеризуется отрицательной корреляцией с инсулиновой резистентностью. Это позволяет считать циркулирующий уровень адипонектина маркером инсулиновой резистентности и риска развития ангиопатий. Более того, содержание адипонектина в сыворотке крови может служить объективным маркером снижения риска развития ишемической болезни сердца (ИБС) как у больных СД 2-го типа, так и у больных с нарушенной гликемией натощак (H. Knobler и соавт., 2006). Knobler и соавт., проводившие длительное мониторирование (6,2 ± 1,3 года) группы с нарушенной гликемией натощак, показали что у 44% (256 из 588) больных развился СД. У них на момент начала исследования были выше индекс массы тела (ИМТ), содержание гликемии натощак, С-реактивного белка, триглицеридов и индекс инсулиновой резистентности, при статистически достоверном сниженном уровне адипонектина в сыворотке крови. Эти данные еще раз подтвердили, что высокое содержание адипонектина в сыворотке крови сочетается со сниженным риском развития СД.

Проведенные исследования свидетельствуют о том, что ФНО-альфа:

  • принимает участие в регуляции обмена углеводов и жиров в организме;
  • действует как митогенный фактор в апоптозе адипоцитов;
  • стимулирует секрецию лептина, регулирует функцию митохондрий и экспрессию генов;
  • индуцирует инсулинорезистентность в жировой ткани и мышцах;
  • ингибирует секрецию инсулина бета-клетками островка поджелудочной железы;
  • участвует в патогенезе и прогрессировании сосудистых осложнений диабета;
  • снижает экспрессию гена ГЛЮТ-4;
  • ингибирует тирозинкиназу рецептора инсулина;
  • повышает фосфорилирование серина в СИР-1, что сопровождается снижением функции рецептора инсулина;
  • снижает экспрессию гена липопротеиновой липазы.

Жировая ткань является также местом образования еще одного гормона — адипонектина, который представляет собой полипетид с м. м. 30 kDa, содержащий 244 аминокислотных остатка, сходный по структуре с молекулой коллагена и ФНО-бета и циркулирующий в периферическом кровообращении в 8 различных изоформах. Ген адипонектина локализуется на хромосоме 3 q27. Его концентрация в крови, как и у лептина, имеет обратную корреляцию с массой жировой ткани и степенью выраженности инсулиновой резистентности. Снижение уровня адипонетина в сыворотке крови имеет место при СД 2-го типа и ИБС. На основании этих наблюдений было сделано предположение, что адипонектин повышает чувствительность тканей к инсулину и обладает кардиопротективными эффектами (J. J. Diez и P. Iglesias, 2003).

Читайте также: Упаковка для дисков из ткани

Адипонектин оказывает биологический эффект посредством связывания с рецепторами двух типов (T. Yamauchi и соавт., 2003), активирование которых сопровождается снижением массы тела без уменьшения приема пищи, увеличением окисления жирных кислот в скелетных мышцах и печени, а также снижением их уровня в сыворотке крови. Кроме того, наблюдается уменьшение содержания глюкозы в крови без увеличения секреции инсулина, а также снижение содержания триглицеридов в мышцах и печени, что свидетельствует о повышении чувствительности тканей к инсулину и снижении инсулиновой резистентности. Наблюдаемое под влиянием адипонектина уменьшение экспрессии адгезивных молекул эндотелиальными клетками сосудов и скорости образования количества цитокинов макрофагами позволяет считать, что адипонектин относится к антиатеротогенным эндогенным соединениям.

Сенситайзеры инсулина (Актос и Авандия), применяемые в настоящее время для лечения СД 2-го типа, повышают содержание адипонектина в сыворотке крови больных, что благоприятно влияет на течение диабетических ангиопатий. Установлено, что повышение инсулиновой резистентости, наблюдаемое при применении глюкокортикоидов, бета-адренергических агонистов и ФНО-бета, является следствием их ингибирующего влияния на образование адипонектина.

Содержание адипонектина в сыворотке крови имеет обратную корреляцию с триглицеридами, атерогенным индексом, АпоВ или АпоЕ и положительную корреляцию с холестерином липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) и уровнем АпоА-1. Адипонектин повышает чувствительность периферических тканей к инсулину, увеличивает окисление жира на периферии, снижает уровень СЖК в крови, уменьшая внутриклеточное содержание триглицеридов в печени и мышцах. Помимо этого, адипонектин ингибирует экспрессию адгезивных молекул в эндотелиальных клетках и образование цитокинов макрофагами, следствием чего является угнетение воспалительных процессов.

Адипонектин, таким образом, повышает чувствительность тканей к инсулину и обладает антивоспалительными и антиатерогенными свойствами, а высвобождаясь в кровеносную систему, он накапливается в сосудистой стенке в ответ на повреждение эндотелия и модулирует воспалительный процесс в эндотелии.

Резистин, или адипоцит-специфический секреторный фактор (ADSF/FIZZ3), является пептидом, состоящим из 114 аминокислотных остатков. Ген резистина локализуется у человека на хромосоме 19 р13.3. Резистин принадлежит к семейству цистеин-содержащих С-терминальных доменовых белков, называемых резистин-­подобными (RELM) или FIZZ молекулами, вовлеченными в процессы воспаления. Резистин секретируется как преадипоцитами, так и адипоцитами. Кроме того, в период эмбрионального развития ген резистина экспрессируется трофобластами плаценты преимущественно в конце беременности, и его содержание в плазме крови беременных женщин значительно выше. Считается, что в этот период резистин выполняет роль регулятора углеводного обмена. Установлено, что повышенная экспрессия гена резистина в жировой ткани человека при центральном (абдоминальном) ожирении коррелирует с наличием СД 2-го типа сердечно-сосудистых заболеваний.

Полиморфизм гена резистина (3’UTR + 62G → A) идентифицирован у больных, страдающих СД 2-го типа и относящихся к китайской популяции. Тиазолидиндионы снижают экспрессию гена резистина, чем и объясняется эффект препаратов указанной группы на уменьшение степени выраженности инсулиновой резистентности (C. M. Steppan и соавт., 2001). Изучение биологического действия резистина, секретируемого адипоцитами и эндокринными клетками желудочно-кишечного тракта, показало, что резистин индуцирует печеночную, но не периферическую резистентность к инсулину у крыс и, таким образом, отвечает за повышение скорости образования глюкозы печенью (M. W. Rajala и соавт., 2003).

Следует отметить, что жировая ткань является местом секреции и других биологически активных веществ, к которым относятся белок, стимулирующий ацетилирование (БСА (бычий сывороточный альбумин) или ASP или C3 adesАrg), и ингибитор 1 типа активатора плазминогена (PAI-1). Что касается БСА, то он является липогенным адипоцитокином и представляет собой комплекс, состоящий из компонентов альтернативного пути образования факторов комплемента. Считается, что белок, стимулирующий ацетилирование, образуется в результате взаимодействия нескольких факторов комплемента, таких как фактор С3, фактор В и фактор D (адипсин или БСА). Роль и биологическое значение БСА интенсивно изучаются. Показано, что липопротеины и, в частности, уровень хиломикронов вызывают увеличение высвобождения БСА.

У человека содержание БСА в сыворотке крови имеет обратную корреляционную зависимость с распределением глюкозы в организме в условиях эугликемической клэмп-методики (P. J. Havel, 2002). Это может свидетельствовать о его роли в формировании чувствительности тканей к инсулину. БСА вовлечен в обмен жиров (ингибирует гормон-чувствительную липазу, повышает активность диацилглицеринтрансферазы и эстерификацию жирных кислот, синтез триглицеридов, увеличивая их депонирование в жировых депо) и углеводов (увеличивает поглощение глюкозы периферическими тканями и ускоряет транслокацию глюкозных транспортеров к периферии клетки). Хотя эти эффекты проявляются независимо, они дополняют действие инсулина. Концентрация белка, стимулирующего ацетилирование в сыворотке крови, повышена у больных, страдающих ожирением, СД 2-го типа и ИБС.

В последнее время идентифицирован еще один гормон жировой ткани — висфатин, ген которого экспрессируется в висцеральном жире и способствует его дальнейшему накоплению. Не исключено, что висфатин оказывает свое биологическое действие не только через специфические рецепторы, но и через инсулиновые рецепторы. мРНК висфатина определяется в моноядерных клетках крови у больных СД 2-го типа, и ее количество в несколько раз выше у больных СД 2-го типа по сравнению с пациентами с диабетом, имеющими дефицит веса, или практически здоровыми лицами. Уровень висфатина в циркулирующих клетках крови напрямую коррелирует с ИМТ, окружностью талии и индексом инсулиновой резистентности. Считается, что висфатин участвует в патогенезе сосудистых осложнений диабета и атерогенезе.

Таким образом, гормоны жировой ткани оказывают как прямое, так и опосредованное влияние на процессы патогенеза СД 2-го типа и развитие сосудистых осложнений. В связи с этим медикаментозное воздействие на угнетение секреции гормонов жировой ткани, участвующих в повышении степени выраженности инсулиновой резистентности, или восстановление до нормальных значений содержания адипонектина в сыворотке крови будут способствовать лучшей компенсации углеводного обмена при СД и профилактике развития его сосудистых осложнений.

  1. Schaffler A., Muller-Ladner U., Scholmerich J., Buchler C. Role of adipose tissue as an inflammatory organ in human diseases // Endocr Rev. 2006. Vol. 27. P. 449–467.
  2. Chan J. L., Hest K., DePaoli A. M. et al. The role of falling leptin levels in the neuroendocrinology and metabolic adaptation to short-term starvation in healthy men // J Clin Invest. 2003. Vol. 111. P. 1409–1421.
  3. Jensen M. D., Hensrud D. D., O’Brien P. C. et al. Correlation and interpretation of plasma leptin concentration data in humans // Obes Res. 1999. Vol. 7. P. 241–245.
  4. Oral E. A., Simha V., Ruiz E. et al. Leptin-replacement therapy for lipodystrophy // New Engl J Med. 2003. Vol. 346. P. 570–578.
  5. Festa A., D’Agostino R., Howard G. et al. Chronic subclinical inflammation as part of the insulin resistance syndrome: the Insulin Resistance Atherosclerosis Study (IRAS) // Circulation. 2000. Vol. 102. P. 42–47.
  6. Coppack S. W. Pro-inflammatory cytokines and adipose tissue // Proc Nutr Soc. 2001. Vol. 60. P. 349–356.
  7. Bastard J. P., Maachi M., Van Nhieu J. T. et al. Adipose tissue Il-6 content correlates with resistance to insulin activation of glucose uptake both in vivo and in vitro // J Clin Endocrinol Metabol. 2002. Vol. 87. P. 2084–2089.
  8. Van Hall G., Steensberg A., Sacchetti M. et al. Interleukin-6 stimulates lipolysis and fat oxidation in humans // J Clin Endocrinol Metabol. 2003. Vol. 88. P. 3005–3010.
  9. Juge-Aubry C. E., Somm E., Giusti M. et al. Adipose tissue is a major source of interleukin-1 receptor antagonist: up regulation in obesity and inflammation // Diabetes. 2003. Vol. 52. P. 1104–1110.
  10. Knobler H., Benderly M., Boyko V. et al. Adiponectin and the development of diabetes in patients with coronary artery disease and impaired fasting glucose // Eur J Endocr. 2006. Vol. 154. P. 87–92.
  11. Diez J. J., Iglesias P. The role of the novel adipocyte-derived hormone adiponectin in human disease // Eur J Endocr. 2003. Vol. 148. P. 293–300.
  12. Yamauchi T., Kamon J., Ito Y. et al. Cloning of adiponectin receptors that mediate antidiabetic metabolic effects // Nature. 2003. Vol. 423. P. 762–769.
  13. Steppan C. M., Bailey S. T., Bhat S. et al. The hormone resistin links obesity to diabetes // Nature. 2001. Vol. 409. 307–312.
  14. Rajala M. W., Obici S., Schherer P. E. et al. Adipose-derived resistin and gut-derived resistin-like molecule-b selectively impair insulin action on glucose production // J Clin Invest. 2003. Vol. 111. P. 225–230.
  15. Havel P. J. Control of energy homeostasis and insulin action by adipocyte hormones: leptin, acylation stimulating protein and adiponectin // Curr Opin Lipidol. 2002. Vol. 13. P. 51–59.

Первый МГМУ им. И. М. Сеченова, Москва

  • Свежие записи
    • Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
    • Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
    • Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
    • Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
    • Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом
Sunny Lady
© 2026 Sunny Lady