Адипонектин та резистин - роль у репродуктивних функціях медицининаук

Максим Ревершон, Віржині Майяр, Паскаль Фромент, Крістель Раме та Жоел Дюпон *

Відділ репродуктивної та поведінкової фізіології, UMR 6175, Тур-Університет Інра-CNRS-Франсуа Рабле, 37380 Нузіллі, Франція

Адипоцитокіни - це гормони, які в основному виробляються білою жировою тканиною, ендокринним органом, який бере участь в енергетичному гомеостазі. Вони відіграють важливу роль у контролі не тільки ліпідного та вуглеводного обміну, а й функціонування статевих залоз та осі гіпоталамус-гіпофіз. Дійсно, деякі адипоцитокіни, такі як адипонектин та резистин, регулюють стероїдогенез, дозрівання статевих клітин та секрецію гонадотропних гормонів у різних видів. Таким чином, вони могли б встановити зв’язок між репродукцією та енергетичним метаболізмом і бути джерелом безпліддя, що виникає при певних порушеннях обміну речовин, таких як ожиріння або синдром полікістозу яєчників.

Адипокіни - це гормони, які в основному виробляються білою жировою тканиною, ендокринним органом, який бере участь в енергетичному гомеостазі. Вони відіграють важливу роль у регуляції метаболізму ліпідів та глюкози, при запаленні та порушеннях імунітету. Нещодавно нові функції адіпокінів з’явились у галузі родючості та розмноження. Дійсно, такі адипокіни, як адипонектин та резистин, здатні регулювати функції чоловічих та жіночих статевих залоз та осі гіпоталамус-гіпофіз. Наприклад, вони модулюють стероїдогенез гоматичних соматичних клітин, дозрівання статевих клітин та секрецію гормонів гонадотропів у різних видів. Репродуктивна система тісно пов'язана з енергетичним балансом, і, отже, порушення метаболізму може призвести до розвитку фізіопатологічних ситуацій, таких як синдром полікістозних яєчників (СПКЯ). Ожиріння та надмірна вага мають значну участь у зниженні природної родючості та зниженні ефективності лікування. Жінки з ожирінням та/або СПКЯ мають ненормальні профілі адипонектину та резистину у плазмі крові. Таким чином, ці адипокіни можуть бути зв'язком між розмноженням та енергетичним метаболізмом і частково можуть пояснити деяке безпліддя, пов'язане з ожирінням або СПКЯ.

Адипонектин і резистин - це два адипоцитокіни, гормони, що виділяються жировою тканиною. Вони викликають протилежні ефекти на регуляцію чутливості до інсуліну. Адипонектин покращує чутливість до інсуліну, тоді як, навпаки, резистин викликає резистентність до інсуліну.

Місце виробництва, приклади мішеней та ролі адипонектину та резистину в периферичних тканинах. Більша частина адипонектину виробляється жировою тканиною, а також міститься в інших органах, таких як м’язи та кістки. Адипонектин виявляє сенсибілізуючі властивості інсуліну, і його концентрація знижується при ожирінні, часто пов'язаному з інсулінорезистентністю. Вона діє через його рецептори AdipoR1 та AdipoR2 та покращує надходження клітинної глюкози та окислення жирних кислот у м’язах та печінці. Резистин в основному виробляється макрофагами та кістковим мозком у людини, а адипоцитами - у мишей. В останньому він активно бере участь у явищах інсулінорезистентності та адипогенезу, тоді як у людини його роль менш чітка. MMR1: рецептор тирозинкіназоподібного сироти-рецептора 1; TLR4: Подібний рецептор 4.

У цьому огляді ми коротко повідомимо про відомі ролі адипоцитокінів адіпонектину та резистину в енергетичному обміні та розмноженні у жінок та чоловіків. Потім ми опишемо зв’язок, який вони могли б встановити між цими двома функціями, а також їх можливе значення для синдрому полікістозних яєчників (СПКЯ) у жінок та безпліддя, пов’язане з ожирінням.

Роль адипонектину та резистину в регуляції енергетичного обміну

У людини роль резистину в метаболізмі менш відома, ніж адипонектину. У мишей із ожирінням концентрація резистину в сироватці крові збільшена [17]. У цих тварин введення антирезистинового антитіла коригує рівень циркулюючої глюкози та покращує чутливість до інсуліну, але введення рекомбінантного резистину призводить лише до непереносимості глюкози. У людей гіпотеза про те, що резистин є гормоном, що в основному викликає резистентність до інсуліну, залишається підтвердженою.

Роль адипонектину та резистину в центральних репродуктивних функціях

(→) Див. М/с n ° 3, вип. 29 березня 2013 року, сторінка 242

Діаграма, що підсумовує вплив адипонектину та резистину на вісь гіпоталамус-гіпофіз. Адипонектин і резистин містяться в спинномозковій рідині, а також у клітинах гіпоталамусу та гіпофіза, де також експресуються рецептори AdipoR1 та AdipoR2. Адипонектин знижує, через AMPK, секреції гіпоталамусу GnRH та транскрипція генів KISS1 in vitro в клітинах GT1-7. У лінії мишачого гіпоталамусу N1 надмірна експресія або інгібування резистину змінює експресію нейропептидів POMC та NPY, а також адипонектину. Нарешті, резистин може зменшити експресію рецепторів адипонектину в клітинах гіпофіза щурів. ЛГ: лютеїнізуючий гормон; NPY: нейропептид Y; AMPK: аденозинмонофосфатна активована кіназа; POMC: проопіомеланокортин; GnRH: гонадотропін, що вивільняє гормон.

Роль адипонектину та резистину в статевих залозах

Яєчник

Схема, що ілюструє вплив адипонектину та резистину на яєчник. На рівні яєчників адипонектин та його рецептори ідентифіковані в різних типах клітин, таких як ооцити, клітини гранульози та клітини тека. Адипонектинова система також присутня в матці. В клітинах тека було показано, що у корів адипонектин зменшує секрецію стероїдів. У жінок резистин, з форсколіном та інсуліном або без нього, підвищує активність 17-α-гідроксилази. З іншого боку, це було показано в дослідженнях в пробірці на клітинах гранульози адипонектин у відповідь на IGF-1 збільшує секрецію стероїдів у курей, селезінки та жінок. У відповідь на IGF-1 резистин має різну дію на секрецію стероїдів залежно від виду. Нарешті, адипонектин покращує дозрівання ооцитів (жінки, миші), а також ембріональний розвиток (жінки, миші, свині). Е2: естрадіол; Р4: прогестерон; IGF-1: інсулін, як фактор росту; Дозрівання MIV в пробірці.

Схема, що ілюструє вплив адипонектину та резистину на яєчко. Адипонектин, AdipoR1, AdipoR2 і резистин знаходяться в клітинах яєчок. Адипонектин локалізований у клітинах Лейдіга, тоді як ці рецептори присутні в насіннєвих канальцях. Адипонектин зменшує вироблення тестостерону в пробірці. Нестача AdipoR2 у мишей призводить до аспермії та атрофії насіннєвих канальців. Резистин виявляється в клітинах Лейдіга та всередині насіннєвих канальців у клітинах Сертолі. Його роль ще не визначена.

Резистин міститься у фолікулярній рідині, ооцитах, клітинах теки та жовтому тілі в селезінці та коровах [32]. На відміну від селезінки, він міститься в гранульозних клітинах у жінок та корів. У культивованих клітинах людини тека резистин підвищує експресію 17-α-гідроксилази у присутності форсколіну та/або форсколіну + інсуліну, що свідчить про роль резистину у виробленні андрогенів [33]. У корів та селезінки резистин по-різному модулює стероїдогенез та проліферацію гранульозних клітин у відповідь на IGF-1, що свідчить про видозалежний ефект [32].

Яєчко

Роль адипонектину та резистину під час імплантації ембріона та формування плаценти

Імплантація ембріонів

Адипонектин та його рецептори експресуються в матці різних видів (кролик, свиня, людина та гризуни). У жінок спостерігалася сильна експресія рецепторів в ендометрії протягом періоду імплантації ембріонів. Недавнє дослідження вказує на те, що експресія AdipoR1 та AdipoR2 знижена (на 60%) в ендометрії жінок із відмовою від імплантації після процедури ЕКО (запліднення) в пробірці) щодо безпліддя порівняно з експресією в ендометрії фертильних жінок [38]. З іншого боку, рівень адипонектину в плазмі сильно знижується у пацієнтів з гестаційним діабетом, синдромом полікістозних яєчників (СПКЯ), а також ендометріозом та раком ендометрія (див. [18]). Ці дослідження дозволяють припустити, що змінена експресія адипонектину та/або його рецепторів може брати участь у сприйнятливості ендометрія [38, 39]. Крім того, дерегуляція експресії цієї системи може відбуватися за певних патологічних станів, пов’язаних з викиднями або патологіями імплантації [39]. На відміну від адипонектину, на сьогоднішній день мало даних про потенційну роль резистину під час імплантації ембріона.

Плацента

Адипонектин, AdipoR1 та AdipoR2, а також резистин виявлені в плаценті у жінок та в селезінці [40]. У плаценті жінок резистин і адипонектин в основному експресуються клітинами трофобластів. Резистин також присутній в навколоплідних оболонках. У плаценті селезінки експресія РНК-месенджера адипонектину збільшується під час гестації, а потім зменшується під час обмеження дієти. На відміну від цього, вміст AdipoR2 зменшується і на нього не впливає обмеження їжі [40]. Адипонектин зменшує проліферацію в пробірці трофобластичних ліній JEG-3 та BeWo [41], стимулює диференціювання ворсинчастого трофобласта на синцитіотрофобласт та сприяє секреції плацентарних гормонів, ХГЧ (хоріонічний гонадотропний гормон) та лептин. Профіль експресії плацентарного резистину поки не відомий. Однак дослідження показує, що резистин здатний модулювати транспорт глюкози в клітинах трофобластів людини.

Адипонектин та резистин: який вплив на безпліддя пов’язано з ожирінням, резистентністю до інсуліну та синдромом полікістозних яєчників ?

Висновки та перспективи

Кілька досліджень показали наявність адипонектину, його рецепторів та резистину на рівні гонадотропної осі. Гіпотетична центральна регуляція репродуктивної функції цими двома адипоцитокінами здається можливою, але її ще слід дослідити. У статевих залозах регулюються адипонектин і резистин в пробірці стероїдогенез, а також дозрівання яйцеклітин та розвиток ембріона. У жінок адипонектин може відігравати певну роль у передімплантаційному розвитку ембріона. З іншого боку, адипонектин з’являється як новий позитивний регулятор функції трофобластів, що сприяє формуванню функціональної плаценти. Таким чином, як і у випадку метаболічного синдрому, адипонектин або його аналоги (рекомбінантний адипонектин, агоніст рецептора адипонектину) можуть бути використані для лікування певного безпліддя. Нарешті, варто розглянути роль інших адипоцитокінів (вісфатин, чемерин, оментин та ін.) У патологіях репродуктивної системи, пов’язаних з резистентністю до інсуліну та ожирінням.

Посилання, що цікавлять

Автори заявляють, що не мають ніякого інтересу стосовно даних, опублікованих у цій статті.

Список літератури

Список малюнків

Поточні показники використання показують сукупний підрахунок переглядів статей (повнотекстові перегляди статей, включаючи перегляди HTML, завантаження PDF та ePub, відповідно до наявних даних) та подання тез на платформі Vision4Press.

Дані відповідають використанню на платформі після 2015 року. Поточні показники використання доступні через 48–96 годин після публікації в Інтернеті та оновлюються щодня по днях тижня.

Початкове завантаження метрик може зайняти деякий час.