Порушення функції жирової тканини при ожирінні та судинних захворюваннях - Medica Academica
Жирова клітина, яку довгий час з секреторної точки зору вважали інертною клітиною і майже майже виключно зберігала ліпіди, виявила в останні десятиліття свою здатність виділяти безліч речовин (адипокінів, цитокінів), виконуючи роль регуляції інсуліну. -резистентність, ситість, запалення, статева функція, ендотеліальна функція та ін. Найважливішими речовинами є адипонектин, лептин, вісфатин, резистин, оментин, фактор некрозу пухлини-α (TNF-α), інтерлейкін-6 та ангіотензин II. 1
Адіпокіни інтегруються в мережу комунікацій з іншими тканинами та органами, такими як скелетні м'язи, кора головного мозку, мозок та симпатична нервова система, і сприяють підвищенню апетиту та енергетичного балансу, імунітету, чутливості до інсуліну, ангіогенезу, кров'яного тиску, ліпідний обмін та гемостаз. 2
Фізіологічна роль адипоцитів
і жирової тканини
Жирова тканина існує в адипоцитах і в стромально-судинних фракціях, в яких присутні макрофаги, фібробласти, ендотеліальні клітини та преадипоцити. Попередньо адипоцити походять з мультипотентних стовбурових клітин мезодермального походження і мають потенціал для утворення нових жирових клітин, які зберігаються протягом усього життя людини.
Головні ролі жирової тканини - ізолювати та амортизувати організм, зберігати вільні жирні кислоти (жирні кислоти) після прийому їжі та виділяти жирні кислоти під час голодування, щоб забезпечити достатню кількість енергії. Під час постпрандіальної фази жирні кислоти забираються з крові в жирову тканину після гідролізу тригліцеридів (TG) з ліпопротеїдів, багатих тригліцеридами (ліпопротеїни-холестерин дуже низької щільності (VLDL-c), хіломікрони та їх залишки) ліпопротеїн-ліпаза. 3
Ендокринна функція адипоцитів: адипоцитокіни
Адипоцити та жирова тканина виробляють широкий спектр гормонів та цитокінів, що беруть участь у метаболізмі глюкози (адипонектин, резистин), ліпідному обміні, запаленні (TNF-α, IL-6), коагуляції (PAI -1), артеріальному тиску (ангіотензиноген, ангіотензин II), а також у харчовій поведінці (лептин), впливаючи таким чином на обмін речовин і функції багатьох органів і тканин, включаючи м’язи, печінку, судинність та мозок.
Виробництво лептину значно збільшується у великих адипоцитах, стимулюється інсуліном і впливає ФНП-α, естрогенами, жирними кислотами та гормонами росту, однак безпосереднє вживання їжі не залежить.
Лептин - це адипоцит, що отримується з цитокінів, синтезується і виділяється жировими клітинами, відіграє важливу роль у регуляції апетиту (має гальмівну роль), маси тіла, також сприяє метаболізму кісток, дії, опосередковані специфічними поверхневими рецепторами. цільовий рівень клітин. Лептин також бере участь у контролі осі гіпоталамус-гіпофіз-наднирники, а також регулює кровотворення та репродуктивну функцію. Він кодується у відповідь на ген, який називається "ob" (миші з ожирінням); він знижує рівень внутрішньоклітинних ліпідів у скелетних м'язах, клітинах печінки та підшлункової залози, покращуючи тим самим чутливість до інсуліну (5-MS).
Він діє антиапоптотично на Т-лімфоцити, одночасно регулюючи їх проліферацію та активацію. Крім того, він активує моноцити, стимулюючи фагоцитоз і вироблення цитокінів. Одним словом, лептин виконує імуномодулюючу роль, дефіцит лептину характеризується підвищеною сприйнятливістю до бактеріальних та вірусних інфекцій. Однак в ендотеліальних клітинах лептин індукує окислювальний стрес та експресію молекул адгезії, сприяючи тим самим дисфункції ендотелію та появі атеросклерозу. Однак безпосередня участь лептину в патогенезі атеросклерозу є суперечливою. 5
Ожиріння характеризується підвищеною концентрацією лептину, що змусило б нас думати, що ефекти лептину виражені; особливо бажаний аноректичний ефект. На жаль, гіперлептинемія при ожирінні та цукровому діабеті 2 типу характеризується швидше резистентністю до лептину, подібною до резистентності до інсуліну. Теорія селективної лептинорезистентності постулює, що стійкість до лептину є доволі центральною, що призводить до зниження аноректичного ефекту, але залишає інші ефекти недоторканими, багато з них шкідливими. 6
Секреція лептину стимулюється інсуліном, знижений ефект у людей з інсулінорезистентністю. Однак, здається, не тільки гіперінсулінемія, але й гіперглікемія сприяють модуляції секреції лептину. Лептин, у свою чергу, зменшує синтез інсуліну, закриваючи тим самим регуляторну ланцюг. Роль лептину в резистентності до інсуліну в даний час суперечлива, але тенденція полягає у визнанні більш сприятливого ефекту інсулінорезистентності. Жінки мають набагато вищі концентрації натще у порівнянні з чоловічим населенням, механізми все ще недостатньо з'ясовані. 7.8
Адипонектин міститься виключно в білій жировій тканині. Концентрація адипонектину в циркуляції висока (500-30 000 мкг/л), що становить 0,01% від загальної кількості білків плазми. Він має антиатерогенні властивості, як було продемонстровано in vitro, інгібуючи адгезію ендотеліальних клітин та активуючи моноцити клітин ендотелію, зменшуючи вироблення молекул адгезії та інгібуючи TNF-α, а також протизапальні функції шляхом інгібування ядерного фактора kB -NFkB) і призводить до зменшення продукції IL-6, важливого запального фактора, який, у свою чергу, стимулює печінкову секрецію С-реактивного білка. Низький рівень адипонектину асоціюється з підвищеним ризиком розвитку резистентності до інсуліну, цукрового діабету 2, гіпертонії та ішемічної хвороби серця. Нещодавно цю асоціацію поширили на збільшення смертності після інсульту. Здається, механізми пов'язані із стимуляцією адипонектином ендотеліального оксиду азоту (NO, судинорозширювальний та вазопротекторний фактор) в умовах ішемії. 9
Вироблення адипоцитів адипоцитів не збільшується при ожирінні. На відміну від цього, у пацієнтів із ожирінням або діабетом 2 спостерігається зниження концентрації адипонектину, тоді як у пацієнтів з нервовою анорексією його концентрація підвищена. Зниження концентрації адипонектину при ожирінні частково можна пояснити тим фактом, що TNF-α, концентрація якого підвищена при ожирінні, пригнічує його секрецію. Чоловіки, як і у випадку з лептином, мають нижчі концентрації порівняно з жіночим населенням. 10
Ожиріння призводить до порушення функції жирової тканини
Порушення функції жирової тканини та судинні фактори ризику
Підвищений артеріальний тиск, низький рівень ЛПВЩ (ліпопротеїди високої щільності) та підвищений рівень ТГ є незалежними судинними факторами ризику, які тісно корелюють із ожирінням живота і часто можуть контролюватися зміною дієти та втратою ваги.
Збільшення доказів свідчить про те, що система ренін-ангіотензин-альдостерон (RAS) та лептин беруть участь у ожирінні, пов’язаному з високим кров’яним тиском, впливаючи на гомеостаз та судинний тонус. У пацієнтів із ожирінням підвищується концентрація ангіотензиногену (АГТ) та реніну та активність ангіотензинперетворюючого ферменту (АПФ). 12.13 Дисфункція адипоцитів у пацієнтів із ожирінням виробляє АГТ та ангіотензин II, які сприяють системному падінню артеріального тиску. Втрата ваги лише на 5% і особливо зменшення окружності талії пов’язані зі зменшенням активності всіх компонентів RAS і супроводжуються зниженням артеріального тиску на 7 мм рт.ст. Примітно, що лікування інгібіторами SAR запобігає або затримує розвиток діабету 2 типу. 14
Суб'єкти з дефіцитом лептину є нормотензивними, незважаючи на значне ожиріння. Дійсно, втрата ваги за допомогою низькокалорійної дієти (внаслідок низького рівня лептину) у пацієнтів із ожирінням з високим кров’яним тиском призвела до зниження артеріального тиску. 15,16 Концепція того, що лептин викликає гіпертонію, заснована на відкритті лептину, який регулює Na +/K + АТФазу в нирковій та медулярній корі. У мозку лептин призводить до посиленої активності симпатичного нерва, спрямованої на нирки та периферичну васкуляризацію, що призводить до прискореного серцебиття та підвищеного артеріального тиску у мишей, відповідь виявляється при стійкості до лептину. 17
Порушення функції жирової тканини при вісцеральному жирі та судинних захворюваннях
Співвідношення талії та стегон (WHR) та обхват талії, хороші показники ожиріння живота, набагато тісніше пов’язані з атеросклерозом та ризиком інфаркту міокарда, ніж ІМТ (індекс маси тіла). Після контролю факторів серцевого ризику, включаючи ІМТ, жінки з WHR щонайменше 0,76 мали більш ніж вдвічі більше шансів на розвиток ішемічної хвороби серця порівняно з жінками з WHR 0,88 були до трьох разів частіше розвивається ішемічна хвороба серця. Вісцеральна жирова тканина показала більш тісний взаємозв'язок із запальними біомаркерами та окислювальним стресом порівняно з підшкірним жировим відкладенням на основі вимірювань КТ. Наявність метаболічного синдрому пов'язана з низьким рівнем адипонектину в плазмі крові, що відображає дисфункцію жирової тканини та в два-чотири рази підвищений ризик розвитку діабету 2 типу та судинних захворювань. 18
Адипоцитокіни та судинні захворювання
Низька концентрація в плазмі, вироблена виключно адипоцитами, є хорошим представником дисфункції адипоцитів. Виходячи з антиатеросклеротичних властивостей in vitro, адипонектин може бути важливим причинним зв'язком між дисфункціональними адипоцитами та розвитком судинних захворювань. 19 У різних популяціях здорових суб’єктів та у пацієнтів із високим ризиком низький рівень адипонектину є незалежним провісником розвитку судинних захворювань у майбутньому. 20 Результати проспективних та контрольних досліджень показали можливий внесок факторів згортання та білків фібринолітичної системи у розвиток судинних подій. PAI-1 є основним регулятором фібринолізу і продукується вісцеральними адипоцитами під впливом TNF-α, інсуліну, FFA та глюкокортикоїдів in vitro. Підвищений рівень PAI-1 у плазмі крові пов’язаний із збільшенням судинного ризику. Це пов’язано зі зміною балансу між фібринолізом та тромбозом.
Втручання, що впливають на функцію жирової тканини
Фібрати, які діють як агоністи PPAR-α (активований проліфератором пероксимози) стимулюють клітинну асиміляцію вільних жирних кислот та переважні шляхи β-окислення в печінці, нирках, серці та м’язах. Недавні дослідження показують, що PPAR-α також може брати участь у регуляції гена адипоцитів, специфічного для метаболізму жирних кислот. У поєднанні зі зниженням жирних кислот та синтезом тригліцеридів спостерігається зменшення продукції ЛПНЩ. 24,25
Повний текст див. У друкованому виданні Medica Academica, березень 2012 р.
БІБЛІОГРАФІЯ
1. Кох К.К., Парк С.М., Квон М.Дж. Лептин та серцево-судинні захворювання: відповідь на терапевтичні втручання. Тираж 2008 24 червня; 117 (25).
2. Fantuzzi G. Жирова тканина, адипокіни та запалення. J Allergy Clin Immunol 2005 травень; 115 (5).
3. Нішімура М, Ізумія Ю, Хігучі А та ін. Адипонектин запобігає ішемічному ураженню головного мозку за допомогою ендотеліальних механізмів, залежних від оксиду азоту синтази. Тираж 2008 15 січня; 117 (2).
4. Kougias P, Chai H, Lin PH, Yao Q, Lumsden AB, Chen C. Вплив цитокінів, похідних адипоцитів, на функції ендотелію: наслідки судинних захворювань. J Surg Res 2005 1 червня; 126 (1).
5. Марк AL, Correia ML, Rahmouni K, Haynes WG. Селективна лептинова резистентність: нова концепція у фізіології лептину із серцево-судинними наслідками. J Hypertens 2002 липень; 20 (7).
6. Lenz A, Diamond FB, Jr. Ожиріння: гормональне середовище. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes 2008 лютий; 15 (1).
7. Отто ТЦ, Лейн доктор медицини. Жировий розвиток: від стовбурових клітин до адипоцитів. Crit Rev Biochem Mol Biol 2005; 40: 229–242.
8. Stirban A, Negrean M, Götting C et al. Лептин знижується після їжі у людей з діабетом 2 типу - ефект, зменшений методом приготування. Дослідження гормону та обміну речовин у пресі. 2008 рік.
9. Волк Р, Бергер П, Леннон РЖ, Брілакіс Е.С., Девісон Д.Є., Сомерс В.К. Зв'язок між рівнем адипонектину в плазмі та нестабільними коронарними синдромами. Eur Heart J 2007; 28: 292–298.
10. Basu R, Singh RJ, Basu A, Chittilapilly EG, Johnson MC, Toffolo G, Cobelli C, Rizza RA: Ожиріння та діабет 2 типу не змінюють вироблення спланхніккортизолу у людей. J.Clin.Endocrinol.Metab, 2005, 90.
11. Рупнік М.А., Паніграхі Д., Чжан С.Ю., Даллабріда С.М., Лоуелл Б.Б., Лангер Р., Фолкман М.Дж. Маса жирової тканини може регулюватися через судинну систему. Proc Natl Acad Sci USA 2002; 99: 10730–10735. Epub 29 липня 2002 р.
12. Рахмуні К, Морган Д.А., Морган Г.М., Марк А.Л., Хейнс Р.Г. Роль селективної стійкості до лептину при гіпертонії ожиріння, спричиненій дієтою. Діабет 2005; 54: 2012–2018.
13. Енгелі С., Бойнке Дж., Горзельняк К., Янке Дж., Шлінг П, Бадер М, Люфт ФК, Шарма А.М. Втрата ваги та ренін-ангіотензин-альдостеронова система. Гіпертонія 2005; 45: 356-362.
14. Андраус Р, Браун Д.Л. Вплив інгібування ренін-ангіотензинової системи на розвиток цукрового діабету 2 типу (мета-аналіз рандомізованих досліджень). Am J Cardiol 2007; 99: 1006–1012.
15. Хопкінс Т.А., Оучі Н., Шибата Р., Уолш К. Дії адипонектину в серцево-судинній системі. Cardiovasc Res 2007; 74: 11–18.
16. Massie´ra F, Bloch-Faure M, Ceiler D, Murakami K, Fukamizu A, Gasc JM, Quignard-Boulange A, Negrel R, Ailhaud G, Seydoux J, Meneton P, Teboul M. ріст тканин і регуляція артеріального тиску. FASEB J 2001; 15: 2727–2729.
17. Isomaa B, Almgren P, Tuomi T, Forse´n B, Lahti K, Nisse´n M, Taskinen MR, Groop L. Серцево-судинна захворюваність та смертність, пов’язані з метаболічним синдромом. Diabetes Care 2001; 24: 683–689.
18. Staels B, Dallongeville J, Auwerx J, Schoonjans K, Leitersdorf E, Fruchart JC. Механізм дії фібратів на обмін ліпідів та ліпопротеїнів. Тираж 1998; 98: 2088–2093.
19. Sobel BE, DJ Taatjes, DJ Schneider. Інтрамуральний інгібітор активатора плазміногену типу-1 та коронарний атеросклероз. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2003; 23: 1979–1989.
20. Bouhali T, Brisson D, St-Pierre J, Tremblay G, Perron P, Laprise C, Vohl MC, Vissers MN, Hutten BA, Despre's JP, Kastelein JJ, Gaudet D. Низький вміст адипонектину в плазмі крові посилює ризик передчасного лікування ішемічна хвороба серця при сімейній гіперхолестеринемії. Атеросклероз 2006. Epub 22 листопада 2006 р.
21. Devaraj S, Siegel D, Jialal I. Симвастатин (40 мг/добу), рівні адипонектину та чутливість до інсуліну у осіб із метаболічним синдромом. Am J Cardiol 2007; 100: 1397-1399.
22. Jung SH, Park HS, Kim KS, Choi WH, Ahn CW, Kim BT, Kim SM, Lee SY, Ahn SM, Kim YK, Kim HJ, Kim DJ, Lee KW. Вплив втрати ваги на деякі сироваткові цитокіни при ожирінні людини: збільшення IL-10 після втрати ваги. J Nutr Biochem 2008; 19: 371–375.
23. Горакова D, Пастуха D, Stejskal D, Колларова H, Azeem K, Janout V. Рівні білка, що зв’язує жирову кислоту з адипоцитами та рівні С-реактивного білка як показники розвитку резистентності до інсуліну. Biomed Pap Med Fac Univ Palacky Olomouc Чеська Республіка. 2011 грудня; 155 (4): 355-9
24. Palsgaard J, Emanuelli B, Winnay JN, Sumara G, Karsenty G, Kahn CR. Перехресні зв’язки між передачею сигналу про інсулін та Wnt у преадипоцитах: роль білка-5, пов’язаного з рецептором LDL до Wnt (LRP5). J Biol Chem. 2012 р. 15 лютого.
25. Райс BH, Cifelli CJ, Пікоскі М.А., Міллер Г.Д. Молочні компоненти та фактори ризику кардіометаболічного синдрому: останні дані та можливості для майбутніх досліджень. Adv Nutr. 2011 вересня; 2 (5): 396-407. Epub 2011 6 вересня.