Жировая ткань традиционно считалась хранилищем энергии. Из-за резкого роста ожирения и его метаболических последствий, жировая ткань приобрела огромный научный интерес. Сейчас он считается активным эндокринным органом, регулирующим жировую массу и гомеостаз питательных веществ. Он высвобождает большое количество биоактивных медиаторов (адипокинов), которые модулируют гемостаз, артериальное давление, метаболизм липидов и глюкозы, воспаление и атеросклероз. Жировая ткань состоит из адипоцитов, встроенных в рыхлую соединительнотканную сеть, содержащую предшественников адипоцитов, фибробласты, иммунных клеток и другие типы клеток. Хотя жировая ткань является основным источником продукции цитокинов, все еще остается неясным, какая доля цитокинов, продуцируемых адипоцитами, по сравнению с общими цитокинами, продуцируемыми всеми другими тканями. Цитокины и другие биологически активные вещества, продуцируемые адипоцитами, включают адипонектин, лептин, резистин, висфатин, фактор некроза опухоли альфа (TNF-α), интерлейкин (IL-6), хемоаттрактантный белок моноцитов-1 (MCP-1), ингибитор активатора плазминогена. (PAI-1), ангиотензиноген, ретинол-связывающий белок-4, сывороточный амилоид A (SAA) и другие. В то время как лептин и адипонектин являются истинными адипокинами, которые, по-видимому, продуцируются исключительно адипоцитами, TNF-α, IL-6, MCP-1, висфатин и PAI-1 экспрессируются на высоких уровнях в активированных макрофагах и / или других клетках.
Адипонектин представляет собой новый специфический для жировой ткани коллагеноподобный белок плазмы, который экспрессируется исключительно в жировой ткани человека, но его экспрессия уменьшается с увеличением ожирения. Лептин по своей структуре тесно связан с провоспалительными цитокинами и играет важную роль в регуляции массы тела. Было показано, что подкожный жир является основным фактором, определяющим уровни циркулирующего лептина. Хотя мало что известно о степени вовлечения и взаимодействия между воспалением и жировой тканью в связи с этиологией и прогрессированием инсулинорезистентности, адипокины могут объединяться в качестве возможных связей между воспалением и инсулинорезистентностью. Адипонектин представляет собой белок плазмы 30 кДа, который был идентифицирован четырьмя исследовательскими группами независимо в середине 1990-х годов и получил название Adipo Q, apM1 — транскрипт 1 гена, наиболее распространенного в жировой ткани, GBP28 — белок, связывающий желатин, или Acrp30 — связанный с адипоцитами, связанный с комплементом. белок. Ген адипонектина человека содержит три экзона: стартовый кодон в экзоне 2 и стоп-кодон в экзоне 3. Эта человеческая хромосома 3q27 была идентифицирована как область, несущая ген восприимчивости к диабету 2 типа и метаболическому синдрому. Уровни адипонектина в сыворотке крови снижаются с ожирением и положительно связаны с чувствительностью к инсулину. Более того, потеря веса значительно повышает уровень адипонектина в плазме. Хотя ген Adipo Q экспрессируется в основном в адипоцитах, недавние исследования показали, что экспрессия гена адипонектина может индуцироваться в гепатоцитах, в мышечных трубках и в скелетных мышцах. Экспрессия адипонектина также происходит в костеобразующих клетках и кардиомиоцитах.
Белковая структура адипонектина.
Адипонектин состоит из N-концевой вариабельной области, за которой следует консервативный коллагеновый домен, который гомологичен по последовательности коллагену VIII и коллагену X, и C-концевому глобулярному домену, который показывает значительное сходство последовательностей с фактором комплемента C1q. Третичная структура глобулярного домена напоминает TNF-α, а эффективность адипонектина связана с высокомолекулярным комплексом (комплекс HMW) и посттрансляционными модификациями, например, гликозилированием и гидроксилированием. и гликозилирование четырех лизинов в коллагеновом домене адипонектина играет важную роль в повышении способности субфизиологических концентраций инсулина ингибировать глюконеогенез в гепатоцитах. Глобулярные домены адипонектин образуют гомотримеры, которые существуют в виде димеров тримеров (гексамеров) и высокомолекулярных (HMW) комплексов. Таким образом, циркулирующий адипонектин образует широкий спектр мультимеров, включая тримеры, гексамеры и высокомолекулярные (HMW) мультимер. Мутации в гене Adipo Q приводят к нарушению мультимеризации и / или нарушению секреции адипонектина адипоцитами, оба из которых связаны с развитием инсулинорезистентности и диабета 2 типа. Более того, снижение уровня адипонектина было связано с инсулинорезистентностью, дислипидемией и атеросклерозом у людей и грызунов.
Рецепторы адипонектина.
Существуют две различные изоформы рецептора адипонектина, AdipoR1 и AdipoR2. Поскольку рецепторы адипонектина экспрессируются в основном в жировых клетках, адипонектин может играть важную роль в регуляции метаболизма жировой ткани аутокринным и / или паракринным образом. В тканях человека AdipoR1 экспрессируется главным образом в скелетных мышцах, тогда как AdipoR2 преимущественно экспрессируется в печени. Эти рецепторы также широко экспрессируются в периферических тканях и головном мозге. Они высоко экспрессируются в PVN, миндалевидном теле, области постремы и диффузно локализуются в перивентрикулярных областях. Рецепторы адипонектина имеют различную аффинность связывания с глобулярным и полноразмерным адипонектином. AdipoR1 является рецептором с высоким сродством к глобулярному адипонектину, но рецептором с очень низким сродством к адипонектину полной длины, тогда как AdipoR2 представляет собой рецептор с промежуточным сродством к глобулярному адипонектину и адипонектину полной длины. Рецепторы адипонектина (Adipo R) 1 и 2 представляют собой семь трансмембранных доменов, но структурно и функционально они отличаются от рецепторов, связанных с G-белком. Они опосредуют фосфорилирование AMPK и ацетил-КоА-карбоксилазы.
Механизм действия адипонектина.
Исследования in vitro показали, что обе изоформы рецептора адипонектина могут опосредовать повышенное фосфорилирование AMP-активируемой протеинкиназы (AMPK) и активность PPAR-альфа за счет связывания адипонектина, таким образом активируя окисление жирных кислот и поглощение глюкозы. Фармакологический эффект тиазолидиндионов на повышение чувствительности к инсулину включает увеличение общего, а также HMW адипонектина.
Инсулино-сенсибилизирующее действие.
Адипонектин снижает содержание триглицеридов в тканях и регулирует передачу сигналов инсулина: в скелетных мышцах адипонектин увеличивает экспрессию молекул, участвующих в транспорте жирных кислот, таких как CD36, ацил-кофермент А-оксидаза, участвующий в сжигании жирных кислот и разобщении. белок 2, необходимый во время рассеивания энергии. Эти изменения привели к снижению содержания триглицеридов в скелетных мышцах. Сообщалось, что повышенное содержание триглицеридов в тканях мешает инсулино-стимулированной активации фосфатидилинозитол (PI) 3-киназы и последующей транслокации транспортера глюкозы4 и захвату глюкозы, что приводит к инсулинорезистентности. Таким образом, снижение содержания тканевых триглицеридов в мышцах может способствовать улучшению передачи сигнала инсулина.
Адипонектин активирует рецептор-активатор фосфорилирования белков (PPAR-α): адипонектин увеличивает сжигание жирных кислот и потребление энергии за счет активации PPAR-α, что приводит к снижению содержания триглицеридов в печени и скелетных мышцах и, таким образом, к увеличению инсулина. чувствительность.
Адипонектин активирует протеинкиназу, активированную аденозинмонофосфатом (AMPK): адипонектин может стимулировать β-окисление и поглощение глюкозы через AMPK. Глобулярный адипонектин и адипонектин полной длины стимулируют фосфорилирование и активацию AMPK в скелетных мышцах, тогда как адипонектин полной длины — в печени. Параллельно с активацией AMPK адипонектин стимулирует фосфорилирование ацетилкофермент-А-карбоксилазы (АСС), увеличивает сжигание жирных кислот, поглощение глюкозы и производство лактата в миоцитах. Это снижает глюконеогенез в печени, что может быть причиной острого глюкозоснижающего эффекта адипонектина.
23 января 2021 г.
АДИПОКИНЫ, ОЖИРЕНИЕ И МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ
- Авторы
- Резюме
- Файлы
- Ключевые слова
- Литература
Дзугкоев С.Г.
1
Дзугкоева Ф.С.
1
Можаева И.В.
1
Маргиева О.И.
1
1 Институт биомедицинских исследований — Филиал Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального научного центра «Владикавказский научный центр Российской академии наук»
В современных научных исследованиях уделено особое внимание изучению механизмов развития ожирения как фактора риска возникновения метаболического синдрома, сахарного диабета типа 2-го и сердечно-сосудистой патологии. В конце XX и начале XXI столетий научные достижения выявили факт образования гормонов адипокинов клетками жировой ткани. В статье представлены данные литературы, свидетельствующие о роли абдоминального жира как эндокринного органа. Установлено, что адипоциты продуцируют ряд полипептидных гормонов, называемых адипокинами. Они различаются по своей специфичности. К специфическим гормонам относятся адипонектин и лептин, другие же представители являются неспецифическими, например резистин. Активность висцерального жира принимает участие в таких регуляторных процессах, как инсулинорезистентность, дисфункция эндотелия, атеросклероз и эндокринная (сахарный диабет) и сердечно-сосудистая патологии. Изучение патофизиологической роли адипокинов в сердечно-сосудистой и эндокринной патологиях позволит разработать технологии, предупреждающие развитие ожирения и сопутствующих ему заболеваний. Отмечено, что адипонектин и лептин оказывают благоприятное влияние на обмен углеводов и липидов, a резистин воздействует негативно. Их взаимозависимое содержание в крови может быть маркером сопутствующих ожирению осложнений.
адипокины
адипонектин
ожирение
метаболический синдром
сахарный диабет
1. Godoy L.C., Rao V., Farkouh M.E. Diabetes and multi vessel disease: coronary artery bypass grafting remains king. Curr Opin Cardiol. 2018. vol. 33. no. 5. P. 551-557.
2. Lao Y., Feng L., Yuan Y. Prognostic Value of Hemoglobin A1c Levels inPostmenopausal Diabetic Patients Undergoing Percutaneous Coronary Intervention (PCI) for Acute Coronary Syndrome. Med. Sci. Monit. 2018. vol. 27. no. 24. P. 9399-9405.
3. Seferovic J.P., Bentley-Lewis R., Claggett B. Retinopathy, Neuropathy, and Subsequent Cardiovascular Events in Patients with Type 2 Diabetes and Acute Coronary Syndrome in the ELIXA: The Importance of Disease Duration. J. Diabetes Res. 2018. vol. 16. P. 1631263.
4. Rodríguez Ramos M.A. About acutecoronary syndromes and obesity. Small lessons from RESCUE. Clin. Nutr. 2018. vol. 37. no. 5. P. 1777-1778.
5. Yang S.H., Du Y., Zhang Y. Serum fibrinogen and cardiovascular events in Chinese patients with type 2 diabetes and stable coronary artery disease: a prospective observational study. BMJ Open. 2017. vol. 7. no. 6. P. 015041.
6. Wang T., He C. Pro-inflammatory cytokines: The link between obesity and osteoarthritis. Cytokine Growth Factor Rev. 2018. vol. 44. P. 38-50.
7. Wolfson N., Gavish D., Matas Z., Boaz M., Shargorodsky M. Relation of adiponectin to glucose tolerance status, adiposity, and cardiovascular risk factor load. Exp. Diabetes Res. 2012. vol. 2012. Article ID 250621.
8. Achari A.E., Jain S.K. Adiponectin, a Therapeutic Target for Obesity, Diabetes, and Endothelial Dysfunction. Int. J. Mol. Sci. 2017. vol. 18. no. 6. P. 1321.
9. Rondinone C.M., Carvalho E., Rahn T., Manganiello V.C., Degerman E., Smith U.P. Phosphorylation of PDE3B by phosphatidylinositol 3-kinase associated with the insulin receptor. J. Biol. Chem. 2000. vol. 275. no. 14. P. 10093-10098.
10. Ziemke F., Mantzoros C.S. Adiponectin in insulin resistance: lessons from translational research. Am. J. Clin. Nutr. 2010. vol. 91. no. 1. P. 2585-2615.
11. Liu M., Liu F. Transcriptional and post-translational regulation of adiponectin. Biochem. J. 2009. vol. 425. no. 1. P. 41-52.
12. Chen X., Yuan Y., Wang Q., Xie F., Xia D., Wang X., Wei Y., Xie T. Post-Translational Modification of Adiponectin Affects Lipid Accumulation, Proliferation and Migration of Vascular Smooth Muscle Cells. Cell Physiol Biochem. 2017. vol. 43. no. 1. P. 172-181.
13. Kadowaki T., Yamauchi T. Adiponectin and adiponectin receptors. Endocr. Rev. 2005. vol. 26. no. 3. P. 439-451.
14. Ayyildiz T., Dolar E., Ugras N., Eminler A.T., Erturk B., Adim S.B., Yerci O. Adipo-R1 and adipo-R2 expression in colorectal adenomas and carcinomas. Asian Pac J. Cancer Prev. 2015. vol. 16. no. 1. P. 367-372.
15. Parida S., Siddharth S., Sharma D. Adiponectin, Obesity, and Cancer: Clash of the Bigwigs in Health and Disease. Int. J. Mol. Sci. 2019. vol. 20. no. 10. P. 2519.
16. Chiu T.Y., Chen C.Y., Chen S.Y. Chen Sh.Y., Soon Ch.С., Chen J.W. Indicators associated with coronary atherosclerosis in metabolic syndrome. Clin. Chim. Acta. 2012. vol. 413. no. 1-2. P. 226-231.
17. Abdallah E., Waked E., Nabil M., El-Bendary O. Adiponectin and cardiovascular outcomes among hemodialysis patients. Kidney Blood Press. Res. 2012. vol. 35. no. 4. P. 247-253.
18. Wu Z.J., Cheng Y.J., Gu W.J., Aung L.H. Adiponectin is associated with increased mortality in patients with already established cardiovascular disease: A systematic review and metaanalysis. Metab. Clin. Experiment. 2014. vol. 63. no. 9. P. 1157-1166.
19. Kazumi T., Kawaguchi A., Sakai K., Hirano T., Yoshino G. Young men with high-normal blood pressure have lower serum adiponectin, smaller LDL size, and higher elevated heart rate than those with optimal blood pressure. Diabetes Care. 2002. vol. 25. no. 6. P. 971-976.
20. Allison M.A., Ix J.H., Morgan C., McClelland R.L., Rifkin D., Shimbo D., Criqui M.H. Higher leptin is associated with hypertension: the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis. J. Hum. Hypertens. 2013. vol. 27. no. 10. P. 617-622.
21. Mori Y., Oana F., Matsuzawa A., Akahane S., Tajima N. Short-term effect of bezafibrate on the expression of adiponectin mRNA in the adipose tissues: a study in spontaneously type 2 diabetic rats with visceral obesity. Endocrine. 2004. vol. 25. no. 3. P. 247-251.
22. Flier J.S., Maratos-Flier E. Leptin’s Physiologic Role: Does the Emperor of Energy Balance Have No Clothes? Cell Metab. 2017. vol. 26. no. 1. P. 24-26.
23. Mathew H., Castracane V.D., Mantzoros C. Adipose tissue and reproductive health. Metabolism. 2018. vol. 86. P. 18-32.
24. Inoue D.S., Panissa V.L., Antunes B.M., Oliveira F.P., Malta R.B., Caldeira R.S., Campos E.Z., Pimentel G.D., Franchini E., Lira F.S. Reduced leptin level is independent of fat mass changes and hunger scores from high-intensity intermittent plus strength training. J Sports Med Phys Fitness. 2018. vol. 58. no. 7-8. P. 1045-1051.
25. Jain S.H., Massaro J.M., Hoffmann U., Rosito G.A., Vasan R.S., Raji A., O’Donnell C.J., Meigs J.B., Fox C.S. Cross-sectional associations between abdominal and thoracic adipose tissue compartments and adiponectin and resistin in the Framingham Heart Study. Diabetes Care. 2009. vol. 32. no. 5. P. 903-908.
26. Walcher D., Hess K., Berger R. Aleksic M., Heinz Ph., Bach H., Durst R., Hausauer A., Hombach V., Marx N. Resistin: a newly identified chemokine for human CD4-positive lymphocytes. Cardiovasc. Res. 2010. vol. 85. no. 1. P. 167-174.
27. Jamaluddin M.S., Weakley S.M., Yao Q., Chen C. Resistin: functional roles and therapeutic considerations for cardiovascular disease. Br. J. Pharmacol. 2012. vol. 165. no. 3. P. 622-632.
28. Espinola-Klein C. Inflammatory markers and cardiovascular risk in the metabolic syndrome. Front Biosci. 2011. vol. 16. no. 1. P. 1663.
29. Chuang T.Y., Au L.C., Wang L.C., Ho L.T., Yang D.M., Juan C.C. Potential effect of resistin on the ET-1-increased reactions of blood pressure in rats and Ca2+ signaling in vascular smooth muscle cells. J. Cell. Physiol. 2012. vol. 227. no. 4. P. 1610-8.
30. Jung S.H., Park K., Cho Y.M., Chung S.S., Cho H.J., Cho S.Y., Kim S.J., Kim S.Y., Lee H.K., Park K.S. Resistin is secreted from macrophages in atheromas and promotes atherosclerosis. Cardiovasc Res. 2006. vol. 69. no. 1. P. 76-85.
31. Вербовой А.Ф., Пашенцева A.B., Скудаева E.C. Лептин, резистин и инсулинорезистентность у пациентов с СД 2 типа // Терапевт. 2011. № 5. С. 4-8.
32. Tanaka N., Masuoka S., Kusunoki N., Nanki T., Kawai S. Serum Resistin Level and Progression of Atherosclerosis during Glucocorticoid Therapy for Systemic Autoimmune Diseases. Metabolites. 2016. vol. 6. no. 3. P. 28.
33. Reilly M.P. Resistin Is an Inflammatory Marker of Atherosclerosis in Humans. Circulation. 2005. vol. 111. no. 7. P. 932-939.
34. Degawa-Yamauchi M., Bovenkerk J.E., Juliar B.E., Watson W., Kerr K., Jones R., Zhu Q., Considine R.V. Serum Resistin (FIZZ3) Protein Is Increased in Obese Humans. J. Clin. Endocr. Metab. 2003. vol. 88. no. 11. P. 5452-5455.
35. Melone M., Wilsie L., Palyha O., Strack A., Rashid Sh. Discovery of a New Role of Human Resistin in Hepatocyte Low-Density Lipoprotein Receptor Suppression Mediated in Part by Proprotein Convertase Subtilisin / Kexin Type 9. J. Am Coll. Cardiol. 2012. vol. 59. no. 19. P. 1697-1705.
36. Menzaghi C., Marucci A., Antonucci A., Bonis C.D., Moreno L.O., Salvemini L., Copetti M., Trischitta V., Paola R.D. Suggestive evidence of a multi-cytokine resistin pathway in humans and its role on cardiovascular events in high-risk individuals. Sci. Rep. 2017. vol. 7. P. 44337.
37. Ohmori R., Momiyama Y., Kato R., Taniguchi H., Ogura M., Ayaori M., Nakamura H., Ohsuzu F. Associations Between Serum Resistin Levels and Insulin Resistance, Inflammation, and Coronary Artery Disease. J. Am Coll. Cardiol. 2005. vol. 46. no. 2. P. 379-380.
38. Park H.K., Kwak M.K., Kim H.J., Ahima R.S. Linking resistin, inflammation, and cardiometabolic diseases. Korean J. Intern Med. 2017. vol. 32. no. 2. P. 239-247.
39. Леженко Г.А., Гладун Е.В. Гормональные маркеры формирования артериальной гипертензии у подростков с ожирением // Практическая медицина. 2012. T. 9. № 65. С.129-132.
Метаболическая активность висцерального жира играет регуляторную роль в развитии инсулинорезистентности, дисфункции эндотелия, атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний. По данным ВОЗ, эти болезни представляют собой большую медико-социальную проблему. Особенно подвержена этой патологии мужская часть населения. Если быть более конкретным, следует отметить, что на долю мужчин, безвременно ушедших из жизни, приходится около 50%, тогда как на долю женской популяции – около 41%. Данные литературы свидетельствуют, что метаболический синдром, сахарный диабет (СД) типа 2-го повышают риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, которые могут с течением времени привести к более тяжелым осложнениям, таким как острый коронарный синдром. Нарушение компенсации углеводного обмена и наличие микрососудистых осложнений являются факторами риска неблагоприятного прогноза [1, 2, 3]. Ожирение самостоятельно, а также его наличие при СД 2-го типа повышают риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, включая формирование более тяжелых форм данной патологии [4, 5]. Повышенный процесс образования адипоцитов тесно связан с развитием болезней сердца и сосудов, сахарного диабета, болезней опорно-двигательного аппарата и даже некоторых видов онкопатологии. По этой причине изучение закономерностей развития этого процесса является весьма актуальной проблемой не только в нашей стране, но и в мире. Ожирение самостоятельно, а также в комплексе с СД служит фактором риска развития таких форм сердечной патологии, которые нуждаются не только в традиционной терапии, но и в хирургической помощи. Следует отметить, что лечение, включающее оперативное вмешательство с последующей реабилитацией больного человека, является признанным современным достижением медицины. Выраженные нарушения углеводного и липидного обменов, характеризующиеся как метаболический синдром и СД 2-го типа в сочетании с ожирением, служат факторами неблагоприятного прогноза. Механизмов влияния сахарного диабета и ожирения на риск развития выраженных проявлений сердечно-сосудистых заболеваний достаточно много. Одной из причин развивающегося системного воспаления с вовлечением сосудистого русла, помимо других гуморальных факторов, являются адипокины. Поэтому изучение патофизиологических аспектов и выявление предикторов возникновения болезней сердца и сосудов, метаболического синдрома, СД 2-го типа и ожирения остаются актуальными задачами медико-биологической науки. В кардиологической практике у подавляющего числа пациентов дислипидемия в сочетании с повышенным уровнем глюкозы в крови и гипертонией являются предикторами сердечно-сосудистой патологии. Наибольшую роль в развитии метаболических нарушений играет ожирение, локализованное висцерально. Метаболическая активность висцерального жира играет регуляторную роль в развитии инсулинорезистентности, формировании дисфункции эндотелия, атеросклероза и, соответственно, сосудистых нарушений. Биологически активные продукты висцерального жира именуются адипокинами. Открытие новых адипокинов может определить новые инструменты с целью диагностики сердечно-сосудистых заболеваний и способствовать развитию новой стратегии их лечения.
Цель исследования: проведение анализа данных литературы, свидетельствующих о роли адипокинов как маркеров развития сердечно-сосудистых заболеваний в сочетании с ожирением и нарушениями метаболизма.
Синтез и регуляция адипонектина
Адипонектин как представитель адипокинов открыт в 1995 г. Экспрессия мРНК (адипонектиновой митохондриальной РНК) происходит только в жировой ткани. Сама жировая ткань вырабатывает факторы, которые могут тормозить выработку адипонектина. Многофункциональный провоспалительный цитокин, внеклеточный белок, в частности фактор некроза опухоли (TNF-α), угнетающе действует на активность промоторной части адипонектина [6]. У больных СД 2-го типа при инсулинорезистентности происходит снижение уровня адипонектина в плазме крови [7]. Проведены популяционные исследования, показавшие, что развитие сахарного диабета 2-го типа при достаточной продукции адипонектина маловероятно [8]. Данные в эксперименте с генетической несостоятельностью по адипонектину у мышей показали наличие инсулинорезистентности. В этих же исследованиях была установлена несостоятельность энзима фосфатидилинозитол-3-киназы (Pi3-Kinase) как компонента, связанного с рецепторами к инсулину в миоцитах [9]. В литературных источниках имеются доказательства взаимосвязи данного адипокина с β-окислением жирных кислот и эффективности к инсулину. В реализации этих влияний участвует AMP-активируемая протеинкиназа. Итоговый анализ демонстрирует роль адипонектина во взаимосвязи с острофазными белками, в частности с фактором некроза опухоли (TNF-α). Генная локализация адипонектина связана с хромосомой 3g26, которая программирует синтез белка, и содержание адипонектина находится в определенной зависимости от генетического программирования, сборки полипептидной цепи – трансляции, и после того, как завершилось образование молекулы, происходит посттрансляционная модификация [10]. Следует принимать во внимание факторы, действующие на процесс программирования образования активируемого рецептора пероксисом гамма (PPAR-γ), а также протеина, связывающего элемента, распознающего стероид [11]. Свою отрицательную роль играют активные формы кислорода (АФК) и процесс перекисного окисления липидов. Увеличение жировой массы сопровождается нарушением гемодинамики и кислородтранспортной функции, что способствует образованию АФК, свободно-радикальному окислению и генерации провоспалительных цитокинов, типа фактора некроза опухоли (TNF-α), а также острофазных белков, например с-реактивного белка [11]. После образования полипептидной цепи происходят гликозилирование и гидроксилирование аминокислотных остатков [12]. Физиологическую роль играет высокомолекулярный белок – адипонектин, который имеет свои рецепторы: AdipoR1 и AdipoR2, открытые T. Kadowaki и соавторами (2005) [13]. Механизм влияния следующий: гормон взаимодействует со специфическими рецепторами и активируется 5АМФ-активируемая киназа (АМРК) и рецептор пероксисом-гамма. Помимо этого, существует белок, который представляет собой гликозил-инозитол-заякоренный протеин – Т-кадгерин, играющий роль посредника (корецептора) при передаче информации от AdipoR1— и AdipoR2-рецепторов [14]. Более показательным биохимическим маркером при метаболическом синдроме и других сопутствующих нарушениях является высокомолекулярный изомер. Снижение уровня олигомера с высокой молекулярной массой служит предиктором прогрессирования метаболического синдрома. Поддержание здорового образа жизни способствует уменьшению индекса массы тела (ИMT) и объема талии (ОТ), сопровождается повышением содержания адипонектина с большой молекулярной массой, тогда как содержание общего адипонектина не изменяется. Лечение сахарного диабета препаратами тиазолидинового класса стимулирует уровень экспрессии гена и секрецию адипонектина в жировой ткани. Такая положительная динамика сопровождается ингибированием инсулинорезистентности.
Адипокины, углеводный обмен, атеросклероз
Регуляция углеводного обмена реализуется путем ингибирования глюконеогенеза в гепатоците. Это приводит к снижению гликемии, транспорту глюкозы в миоцит и активации процесса β-окисления жирных кислот. Данные метаболические изменения повышают чувствительность инсулиновых рецепторов к собственному гормону – инсулину. Нарушения углеводного обмена присущи беременным с гестационным диабетом. Для них характерен такой же дефицит адипонектина, как и у беременных, у которых имеется физиологический уровень гликемии. Для диагностики патологии беременных можно его использовать как биохимический маркер.
Научные работы другого плана показали способность адепонектина препятствовать развитию атеросклероза. Причинами антиатерогенного действия адипонектина являются восстановление функции эндотелия, уменьшение количества клеток, содержащих холестерин, и угнетение пролиферативных процессов гладкомышечных клеток (ГМК) [15]. Между концентрацией адипонектина, ожирением, инсулинорезистентностью и содержанием острофазных белков и атерогенных липопротеинов низкой плотности выявлена обратная корреляционная связь [16, 17]. Для больных ишемической болезнью сердца (ИБС) сниженный уровень адипонектина является фактором риска. Следует отметить, что существуют данные о том, что избыток этого гормона жировой ткани может быть фактором наступления смерти от сердечно-сосудистой патологии (по результатам метаанализа данных исследований, проведенных в 16 научных учреждениях на 14 063 больных) [18]. Исследователи рассматривают это как компенсаторный механизм при поражении артерий или как проявление резистентности к адипонектину с потерей его протективных свойств.
Развитию сердечно-сосудистой патологии, как правило, способствует артериальная гипертензия (АГ), механизм действия которой обусловлен нарушениями в работе симпатической нервной системы, ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС), повышенным содержанием инсулина, провоспалительных цитокинов и нарушением дисбаланса в системе адипокинов. Нужно учитывать не только содержание отдельных адипокинов, но и соотношение между ними, т.е. баланс действующих благоприятно и негативно. Именно нарушение соотношения и вызывает дисфункцию эндотелия вследствие снижения уровня оксида азота и повышения артериального давления [19]. Другие данные показывают, что изменения величины артериального давления были независимы от адипонектина [20]. Тем не менее показана обратная корреляция между содержанием адипонектина и показателями артериальной жесткости, т.е. тонусом сосудов.
Влияние лекарственных препаратов
Применение гиполипидемических и противодиабетических лекарственных препаратов влияет на содержание адипонектина. Такой препарат, как безафибрат, в экспериментальных условиях способствовал повышению уровня адипонектина в плазме крови. В механизме этого факта лежит повышение уровня экспрессии адипонектиновой мРНК в клетках жировой ткани. Изменения липидного обмена при СД 2-го типа находятся в тесной взаимосвязи с резистентностью к инсулину. Следует обратить внимание на данные литературы, свидетельствующие о способности препарата фенофибрата при повышенном уровне триацилглицеринов снижать содержание общего холестерина и стимулировать концентрацию холестерина ЛПВП, Аро-А1 и адипонектина плазмы крови [21]. Гипогликемический препарат метформин увеличивает содержание адипонектина в крови, благоприятно действует на гепатоцит при сахарном диабете 2-го типа и снижает гиперлипидемию. Противодиабетические препараты селективно стимулируют рецепторный аппарат к инсулину и увеличивают содержание адипонектина. Препараты – представители тиазолидиндионов: розиглитазон и пиоглитазон – реализуют свое влияние через активацию путей передачи информации в гепатоцитах. Механизм их действия обусловлен повышением уровня экспрессии матричной РНК рецепторов к адипонектину (AdipoR2) и аденозинмонофосфат-активируемой киназы. Свой вклад в регуляцию содержания адипонектина вносят широко применяемые гиполипидемические статины. Исследования показали стимулирующее действие аторвастатина на содержание адипонектина в плазме крови.
Лептин – фактор голода
Другим важным адипокином является лептин – «гормон голода», открытый в 1994 г., который регулирует потребность в пище и наступление феномена «насыщения» [22]. Уровень вырабатываемого лептина через рецепторы в гипоталамусе регулирует снижение аппетита. В этом процессе задействована аденозинмонофосфат (АМФ)-активируемая протеинкиназа, которая локализована в дугообразным ядре межуточного мозга. Более того, лептин стимулирует активность ацетил-КоА-карбоксилазы, способствующей окислению и энергообразованию. В физиологических условиях повышенный уровень лептина регулирует аппетит. Следовательно, прием пищи способствует увеличению уровня лептина в крови, что сопровождается снижением аппетита. Это все характерно для физиологически адекватного организма. При наличии ожирения может происходить повышение содержания лептина, но он не подавляет аппетит, т.е. развивается снижение чувствительности рецепторов к лептину – резистентность. Одним из патофизиологических факторов ожирения и является лептинорезистентность. Если имеет место дефицит лептина по наследственному признаку, то развиваются тяжелое ожирение, повышенный аппетит (гиперфагия) и нарушение репродуктивной функции [23]. Содержание лептина возрастает при увеличении количества жировых клеток, и, несомненно, при резистентности к нему повышается опасность ожирения [24].
Резистин и ожирение
В 2001 г. получен новый адипокин – резистин. Уровень гормона в крови соответствует массе тела, величине объема талии и возрасту. В основном он образуется у человека в адипоцитах белой жировой ткани. Исследования, проведенные в Фрамингеме, продемонстрировали прямую корреляцию его уровня со степенью ожирения [25]. Содержание этого адипонектина растет соответственно увеличению адипоцитов, что может быть вызвано гиперкалорийной диетой и в модельных экспериментах в сочетании с отсутствием чувствительности к инсулину [26]. Он задействован в развитии таких патологических состояний, как: воспаление, дисфункция эндотелия, формирование тромбов и образование новых кровеносных сосудов, провоцирующих сердечно-сосудистые заболевания [27, 28]. Резистин активирует образование эндотелина-1, увеличивает экспрессию и прилипание молекул на эндотелиоцитах [29]. Исследователями H.S. Yung et al. (2006) установлена способность макрофагов продуцировать резистин, способствующий дисфункции эндотелия и повышенному образованию гладкомышечных клеток сосудов [30]. В работах А.Ф. Вербового и соавторов (2011) показано участие резистина в формировании дисфункции эндотелия, при этом он подавляет экспрессию эндотелиальной NOS (eNOS) и стимулирует продукцию эндотелина-1 [31]. Данный гормон способствует экспрессии сосудистого эндотелия 1-го типа (VCAM-1) и моноцитарного хемотаксического протеина-1 (МСР-1), участвующих в формировании атеросклероза, особенно коронарного [32]. M. Reilly et al. (2005) считают этот адипокин показательным фактором атеросклероза венечных артерий [33]. В исследованиях М. Degawa-Yamauchi et al. (2003) и М. Melone et al. (2012) выявлена роль резистина в образовании ЛПНП, которые способствуют развитию атеросклероза и сердечно-сосудистых болезней [34, 35]. В литературе представлены данные о непосредственной роли резистина в образовании провоспалительных цитокинов, что в комплексе характерно для устойчивости к инсулину, развития воспаления и нежелательных проявлений сердечно-сосудистой системы [36]. При ИБС уровень резистина оказался наиболее высоким [37]. Резистин способствует развитию гипертензии, оказывая негативное влияние на миокард. Существуют исследования, свидетельствующие о полиморфизме гена, программирующего образование резистина, являющегося причиной генеза АГ, на фоне инсулинорезистентности, ожирения и СД 2-го типа. Однако следует отметить, что имеются данные о роли гиперрезистинемии в развитии артериальной гипертензии у взрослых и детей без наличия диабета [38]. В исследованиях Г.А. Леженко и У.В. Гладун (2012) выявлена корреляция уровня резистина и систолического и диастолического артериального давления у подростков с ожирением [39]. Следовательно, участие резистина в механизмах формирования дисфункции сосудистой системы и пролиферативных процессов ГМК сосудистой стенки делает его биохимическим маркером развития патологии сердца и сосудов и неэффективности инсулина.
Заключение. Продукция гормонов абдоминальной жировой ткани при нарушении баланса с позитивным и негативным действием является объединяющим фактором комплекса нарушений, таких как: ожирение, резистентность к инсулину, энергетический и сосудистый гомеостаз. Позитивными эффектами обладают адипонектин и лептин. Противоположное воздействие оказывает резистин, который во всех метаболических аспектах играет негативную роль. Оценка роли адипокина в развитии ожирения и сопутствующих ему патологий является перспективным направлением научных исследований в области диагностики, профилактики и лечения эндокринной и сердечно-сосудистой патологий.
Библиографическая ссылка
Дзугкоев С.Г., Дзугкоева Ф.С., Можаева И.В., Маргиева О.И. АДИПОКИНЫ, ОЖИРЕНИЕ И МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ НАРУШЕНИЯ // Современные проблемы науки и образования. – 2020. – № 6.
;
URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=30321 (дата обращения: 28.11.2023).
Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)
Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.А. Вагнера Росздрава
Каменских Я.А.
ГБОУ ВПО «Пермский государственный медицинский университет им. акад. Е.А. Вагнера» Минздрава России, Пермь, Россия
Суслина А.А.
ГБОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия им. акад. Е.И. Вагнера» Минздрава России
Адипонектин в норме и патологии
Авторы:
Терещенко И.В., Каменских Я.А., Суслина А.А.
Как цитировать:
Терещенко И.В., Каменских Я.А., Суслина А.А. Адипонектин в норме и патологии. Терапевтический архив.
2016;88(12):126‑132.
Tereshchenko IV, Kamenskikh YaA, Suslina AA. Adiponectin in health and disease. Terapevticheskii Arkhiv. 2016;88(12):126‑132. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/terarkh20168812126-132
АГ — артериальная гипертония
АД — артериальное давление
ДН — диабетическая нефропатия
ЖКБ — желчнокаменная болезнь
ЖП — желчный пузырь
ИБС — ишемическая болезнь сердца
ИЛ — интерлейкин
ИМ — инфаркт миокарда
ИМТ — индекс массы тела
ИР — инсулинорезистентность
МТ — масса тела
НТГ — нарушение толерантности к глюкозе
СД — сахарный диабет
СД-1 — СД 1-го типа
СД-2 — СД 2-го типа
СЖК — свободные жирные кислоты
ЩЖ — щитовидная железа
К настоящему времени известно много нового о гормональной активности жировой ткани: она секретирует более 50 биологически активных веществ — адипокинов, роль которых в регуляции метаболизма несомненна, но еще недостаточно изучена. Особый интерес вызывает адипонектин. Прошло около 20 лет с момента его открытия четырьмя независимыми группами авторов [1], однако его действие в норме и патологии пока уточняется. В отличие от других адипокинов секреция адипонектина не осуществляется в гипоталамусе: он секретируется только адипоцитами и преадипоцитами и связывается с клеточными рецепторами AdipoR1 и AdipoR2 [2]. Многими авторами отмечена высокая концентрация этого адипокина в крови здоровых людей (до 30 мкг/мл, в среднем 10—16 мкг/мл) и большая вариабельность его уровня [3]. Пока причины этого не имеют объяснений. Молекула адипонектина расшифрована: это протеин молекулярной массой 30 кDa. Он может составлять примерно 0,01% общего белка плазмы крови [4]. Адипонектин циркулирует в виде тримера, гексамера, мультимера, причем наибольшей биологической активностью обладает его высокомолекулярная изоформа [5]. Пока нет точных сведений, каким образом осуществляется регуляция выработки разных изоформ адипонектина; это предстоит изучить [6]. Биологическая роль олигомеров адипонектина тоже не выяснена. Не решен вопрос, в каких жировых депо секретируется адипонектин [7]: одни авторы [6, 8, 9] полагают, что в подкожной белой жировой ткани, другие [10] — в висцеральном жире. Не возникает сомнений в сложном взаимодействии адипонектина с другими адипокинами, пока сведения об этом скудные. Однако прослеживается четкая связь между секрецией адипонектина и лептина [11, 12]. Выявлено снижение секреции адипонектина при ожирении [13, 14] и значительное повышение при истощении [15], что выглядит парадоксально, поскольку масса адипоцитов (источник секреции адипонектина) при ожирении возрастает, при истощении уменьшается. Установлено, что секреция адипонектина зависит от особенностей питания, избыток углеводов в рационе ее увеличивает [16]. Возможно, это временная компенсаторная реакция или проявление адипонектинрезистентности, что обусловливает необходимость дальнейшего исследования [17]. Изучается вопрос использования пищевых ингредиентов для нормализации или повышения секреции адипонектина, например с противовоспалительной целью [18]. Возрастная динамика секреции адипонектина еще только изучается. Так, у женщин в постменопаузе установлен повышенный уровень адипонектина в крови, что благоприятно сказывается на липидном обмене пожилых женщин [19]. Этот адипокин влияет на развитие детей и подростков [12, 20]. Однако S. Shoppen и соавт. [12] не обнаружили зависимости антропометрических показателей и девочек, и мальчиков от уровня адипонектина в отличие от лептина.
Доказана многофункциональная роль адипонектина в организме. А.Е. Березин и А.А. Кремзер представили данные о его биологических эффектах в 2012 г. [21]. К настоящему времени накоплены новые факты о его действии (см. таблицу). Кроме того, адипонектин во всех тканях оказывает антипролиферативный эффект, задерживает апоптоз [32].
Изучается участие адипонектина в процессах развития беременности. Несомненна его важная роль в физиологической адаптации к нормальной гестации и в появлении гестационных осложнений [31, 33]. При беременности возникают в первую очередь количественные и качественные изменения концентрации высокомолекулярной изоформы, в меньшей степени три- и гексамеров [34]. Следует отметить, что при преэклампсии резко повышается уровень адипонектина в плазме крови, а концентрация другого адипокина — висфатина остается нормальной [31]. Снижение уровня адипонектина у беременных наблюдается при избыточной массе тела (МТ) и, кроме того, является признаком угрозы гестационного сахарного диабета (СД) [33, 35]. Очевидно, контроль уровня адипонектина будут использовать в качестве раннего маркера гестационного СД, в первую очередь у беременных с избыточной МТ [36]. Проверена динамика уровня адипонектина после родов у женщин с гестационным С.Д. Отрицательная корреляция между адипонектинемией и уровнем глюкозы в крови свидетельствует о риске нарушений углеводного обмена у таких женщин в будущем [37].
Адипонектин и ИР. Адипонектин — пока единственный известный протективный фактор, уменьшающий ИР в печени, мышцах, жировой ткани (см. рисунок) [38—44]. Обнаружена тесная отрицательная корреляция между показателем ИР HOMA-IR и содержанием в крови адипонектина (ρ=–0,37; р=0,013) [45]. Д.А. Танянский и соавт. [44], обследовав 157 человек, выявили, что при нормальной МТ развитию ИР способствуют снижение уровня адипонектина и повышение концентрации СЖК; при ожирении — повышение уровня лептина и СЖК. Кроме того, установлено, что гипоадипонектинемия сочетается с повышением уровня висфатина и резистина [46].
Участие адипонектина в патогенезе СД 2-го типа(СД-2). Адипонектин не только уменьшает И.Р. Он стимулирует секрецию инсулина, подавляет глюконеогенез в печени, способствует окислению жирных кислот и усвоению глюкозы в скелетных мышцах, регулирует экспрессию рецептора инсулина [28, 39]. Поэтому пониженная секреция адипонектина означает риск развития СД-2 [28]. По данным С.А. Савельевой и соавт. [47], снижение секреции адипонектина зарегистрировано у 89% больных СД-2. Имеется сильная обратная корреляция содержания адипонектина в сыворотке крови с уровнем гликированного гемоглобина [48]. Риск развития СД-2, очевидно, не зависит от того, уровень какой изоформы адипонектина в плазме снижен [5]. На этапе нарушения толерантности к глюкозе (НТГ) уже наблюдается гипоадипонектинемия наряду с дислипидемией, гиперинсулинемией [25]. Установлены половые различия в снижении уровня адипонектина: у женщин нарушения его секреции более выражены и начинаются уже при НТГ, а у мужчин проявляются только при СД-2 [25]. Причины половых различий неясны. В последнее время снижение уровня адипонектина в крови при СД -2 стали объяснять наличием ожирения [13, 49]. У больных СД 1-го типа (СД-1) без ожирения уровень адипонектина при ИР тоже снижен [50].
Гипоадипонектинемия у больных СД способствует развитию диабетической нефропатии (ДН) [47]. Экспериментально доказано, что адипонектин восстанавливает функцию поврежденных подоцитов [51]. Однако в исследовании С.А. Савельевой и соавт. [47] гипоадипонектинемия наблюдалась у больных без признаков ДН или с ее начальными стадиями, а при прогрессировании поражения почек и появлении протеинурии отмечено повышение уровня адипонектина. Увеличение нефропротективного фактора по мере гибели нефронов авторы расценивают как механизм компенсации, хотя это нуждается в дальнейшем изучении. У больных с СД-1 и ДН на стадии протеинурии более высокий уровень адипонектина ассоциирован с быстрыми темпами развития терминальной стадии хронической почечной недостаточности [52].
Адипонектин и липидный обмен. Влияние адипонектина на липидный обмен изучено хорошо. Антиатерогенное действие адипонектина доказано в научных исследованиях, проведенных в разных странах [53, 54]. Выявлена достоверная отрицательная связь между уровнем адипонектина и триглицеридемией [9].
По результатам исследования С.А. Савельевой и соавт. [47], степень снижения адипонектина в большей мере связана с изменениями в липидном обмене, отражая его антиатерогенную роль, чем с выраженностью ожирения. У детей уровень адипонектина в крови достоверно коррелирует с концентрацией ЛПВП [48]. Взаимосвязь адипонектина и уровня в крови витамина D3 пытались выяснить, но получили неопределенные результаты, и поэтому требуется дальнейшее изучение [48].
Адипонектин и ожирение. Снижение уровня адипонектина приводит к ожирению. Оказалось, что у детей школьного возраста с конституционально-экзогенным ожирением уровень адипонектина в крови снижен [48]. Выявлена достоверная отрицательная связь между концентрацией адипонектина и индексом массы тела (ИМТ) и положительная связь с возрастом пациентов [9]. При патологическом ожирении уровни адипонектина были наименьшими [9]. Однако вопрос, что первично — ожирение вызывает гипоадипонектинемию или гипосекреция адипонектина приводит к ожирению, — не решен. О.Д. Беляева и соавт. [9] оценили уровень адипонектина, показатели липидного и углеводного обмена у больных абдоминальным ожирением — носителей различных генотипов гена адипонектина. В исследование включена большая когорта пациентов — 287 женщин и 78 мужчин. При абдоминальном ожирении распространенность генотипов адипонектина не отличалась от общей популяции. Очевидно, к снижению секреции адипонектина приводит не наследственная предрасположенность. Высказана гипотеза, что гипоадипонектинемия при ожирении неизбежно из-за гиперпродукции α-ФНО, ИЛ-6, глюкокортикоидов, катехоламинов [55]. При висцеральном ожирении степень гипоадипонектинемии более выражена, чем при глютеофеморальном. Увеличение ИМТ и окружности талии могут служить косвенными признаками снижения секреции адипонектина [56].
Адипонектин, дисфункция эндотелия и артериальная гипертония (АГ). До настоящего времени этот вопрос остается недостаточно изученным. Так, О.Д. Беляева и соавт. [9] не нашли связи между уровнем адипонектина и артериального давления (АД), хотя F. Mallamaci и соавт. [57] еще в 2002 г. выявили снижение секреции адипонектина при АГ. К настоящему времени доказана связь между уровнем адипонектина и ангиотензиновой системой [58]. Экспериментально и клинически установлено, что адипонектин защищает от дисфункции эндотелия (возрастной, диабетической и т. д.) [59].
Адипонектин и ишемическая болезнь сердца (ИБС). Сделаны попытки использовать исследования уровня адипонектина в качестве маркера индивидуального кардиометаболического риска. Результаты оказались неоднозначными [21] S. Lindberg и соавт. [28], наблюдая 666 больных инфарктом миокарда (ИМ) без СД-2, контролировали у них секрецию адипонектина и пришли к выводу, что его низкий уровень в крови даже при условии корректировки АД, гиперхолестеринемии, гипертриглицеридемии, С-реактивного белка, избыточной МТ и других факторов риска, остается независимым фактором риска развития ИБС. Аналогичные результаты получены T. Pischon и соавт. [60] в проспективном исследовании USHealthprofessionalsFollow-upstudy: высокий уровень адипонектина тесно коррелировал с низким 6-тилетним риском возникновения ИМ, независимо от СД, АГ, гиподинамии, приверженности к курению или употреблению алкоголя. От степени снижения уровня адипонектина зависит тяжесть течения ИБС [61]. Однако исследованиями других авторов это не подтверждено [62] и даже, наоборот, гиперадипонектинемия ассоциировалась с риском возникновения сердечно-сосудистых осложнений [63].
Синтезирован мономер адипонектина и проверено его влияние на сердце в эксперименте: при введении в коронарные артерии он увеличивал коронарный кровоток и улучшал систолодиастолическую функцию [27].
Противовоспалительное действие адипонектина. Роль адипонектина в регулировании процессов воспаления обсуждается давно: адипонектин — противовоспалительный фактор [64]. Однако существует противоположное мнение: провоспалительные его эффекты зарегистрированы в суставных тканях, синовиальных оболочках, стенке прямой кишки, у пациентов с СД-1 и другими аутоиммунными заболеваниями [65]. Механизмы про- или противовоспалительного эффекта адипонектина и до настоящего времени недостаточно изучены. Свойство адипонектина ингибировать секрецию провоспалительных цитокинов (α-ФНО, ИЛ-6, ИЛ-8 и др.) тормозит воспаление, но, очевидно, это не единственный механизм. Так, адипонектин подавляет провоспалительные функции макрофагов и Т-клеток (CD4+) человека [66]. Адипонектин ингибирует молекулы адгезии [67]. Можно полагать, что снижение уровня адипонектина при ожирении как у взрослых, так и у детей способствует развитию воспаления в жировой ткани у таких больных [68]. Молекулярные механизмы этого нуждаются в уточнении [69]. Следует отметить, что при быстром снижении МТ у пациентов с метаболическим синдромом достигнуто улучшение показателей глюкозы, инсулина, лептина, триглицеридов в крови, но концентрации адипонектина и α-ФНО оставались стабильными [70].
Адипонектин и функциональная активность щитовидной железы (ЩЖ). Этот вопрос наименее изучен. Сведений в литературе мало, и данные противоречивы. Так, при гипертиреозе отмечена повышенная секреция адипонектина [21]. Но и при гипофункции ЩЖ установлена гиперсекреция адипонектина, хотя механизмы таких изменений не уточнены [71, 72]. А.Е. Березин и А.А. Кремзер представили ожидаемую концентрацию адипонектина при гипотиреозе — 71,8±16,0 мг/л; показатели в общей популяции 46,0±12,0 мг/л, т. е. при гипофункции ЩЖ существенно выше [21]. Даже при субклиническом гипотиреозе Н.Э. Альтшулер и соавт. [45] выявили гиперадипонектинемию. Авторы считают это компенсаторно-приспособительной реакцией, хотя убедительные аргументы не приведены. Даже при сочетании субклинического гипотиреоза и ожирения уровень адипонектина в крови превышал норму. При этом после достижения эутиреоза в результате заместительной терапии левотироксином сохранялась гиперадипонектинемия, что остается загадкой [45]. F. Santini и соавт. [11] обследовали 3 группы больных по 15 человек с гипер-, гипо-, эутиреозом. Уровень адипонектина и лептина в сыворотке крови пациентов с разной функцией ЩЖ существенно не различался. Авторы пришли к выводу, что метаболические нарушения, связанные с тиреоидной дисфункцией, не обусловлены у них изменением секреции адипонектина и лептина [11]. Такое же заключение сделали P. Iglesias и соавт. [73]: адипонектин не играет роли в метаболических нарушениях при тиреоидной дисфункции. Пока нет данных о роли адипонектина в патогенезе атерогенных нарушений при манифестном и субклиническом гипотиреозе. Н.А. Петунина и соавт. [72] отметили, что при субклиническом гипотиреозе, сопровождающемся ИР, изменение содержания адипонектина имеет патогенетическое значение. Экспериментальные данные не всегда совпадали с клиническими. Так, С. Arago и соавт. [74] выявили повышенное содержание адипонектина при гипертиреозе, а гипотиреоз не изменял его уровень в крови животных. S. Seifi и соавт. [75], вызывая у одной группы крыс гипертиреоз, у другой гипотиреоз, пришли к выводу, что тиреоидные гормоны участвуют в регуляции секреции адипонектина через экспрессию его гена. Изменение секреции адипонектина и других адипокинов (васпина, висфатина), очевидно, влияет на адаптационные механизмы потребления, уменьшения или увеличения энергии при дисфункции ЩЖ [76].
Адипонектин и функция печени. Доказано, что адипонектин уменьшает жировой гепатоз [5, 39]. На ранних стадиях жировой болезни печени адипонектин защищает от прогрессирования процесса и формирования фиброза, очевидно, за счет подавления выработки α-ФНО [77]. Еще в 2006 г. S. Wang и соавт. [78] установили гипоадипонектинемию у больных желчнокаменной болезнью (ЖКБ). Его уровень у пациентов существенно ниже, чем у здоровых людей. Авторы сделали вывод, что снижение секреции адипонектина участвует в развитии ЖКБ. Позднее они заключили, что образование камней в желчном пузыре (ЖП) связано с изменением уровня адипонектина в сыворотке крови. Уровень адипонектина в сыворотке крови может служить маркером для холестериновых и пигментных камней ЖП [79]. В 2010 г. H. Ogiyama и соавт. [80] экспериментально на мышах подтвердили, что отсутствие адипонектина приводит к образованию камней в ЖП. К настоящему времени доказан защитный эффект адипонектина в отношении риска развития ЖКБ [81]. Однако неясен механизм такого протективного действия. Пока не изучено, влияет ли адипонектин на желчевыделение.
Антионкогенный эффект адипонектина. Доказано, адипонектин обладает антипролиферативным и онкозащитным свойствами [32, 82]. В случае его дефицита пациента следует отнести в группу риска развития онкологического заболевания. Высокая частота развития рака различной локализации у тучных, в первую очередь колоректального рака, рака молочной железы, объясняется именно гипосекрецией адипонектина при ожирении. Более раннее метастазирование злокачественных опухолей при избыточной МТ тоже обусловлено дефицитом адипонектина [23, 83]. Механизмы его антионкогенного действия пока не изучены. Отрицательная корреляция уровня адипонектина и таких цитокинов, как α-ФНО, ИЛ-6, ИЛ-8 и т. д., способствует онкологической защите, но это не единственный механизм. D. Barb и соавт. [23] еще в 2005 г. установили, что раковые клетки большинства видов опухолей обладают рецепторами к адипонектину, а это позволяет осуществлять защиту от канцерогенеза, поскольку адипонектин тормозит ангиогенез и пролиферацию клеток. Это один из механизмов защиты от канцерогенеза. C. Porcile и соавт. [83] обнаружили в глиобластомах рецепторы адипонектина и доказали, что он задерживал пролиферацию клеток опухоли, ингибируя синтез ДНК, вызывая задержку в G1-фазе клеточного цикла деления. Необходимо продолжить изучение.
Таким образом, за истекшие с момента открытия адипонектина 20 лет накопилось много сведений о его действии в норме и патологии. Адипонектин обладает антидиабетическим, антиатерогенным, противовоспалительным, иммуномодулирующим, метаболическим, вазопротективным, антиапоптозным свойствами. Однако из представленного обзора литературы понятно, что еще многое предстоит изучать. Неизвестны регуляция секреции адипонектина в организме, взаимодействие с другими адипокинами и гормонами. Неясно участие половых гормонов в регуляции выработки адипонектина. Такая взаимосвязь, безусловно, существует, отсюда половые различия в его секреции.
Еще нет широкого использования адипонектина в клинической практике, но в его применении с профилактической и лечебной целью заинтересованы кардиологи, эндокринологи, педиатры, онкологи и врачи многих специальностей. Применение адипонектина — новое в лечении больных СД-2, раком, ожирением, воспалительными заболеваниями. В настоящее время ведутся поиски возможности восстановления нормальной секреции адипонектина в случае его дефицита в организме [84] или способов воздействия на его рецепторы в качестве терапевтической мишени [53]. Уже удалось синтезировать агонисты рецепторов AdipoRon для перорального применения. Препараты проверили в эксперименте на мышах: у генетически тучных моделей удавалось устранять ИР, снижать МТ и улучшать углеводный обмен [2].
Сделаны первые попытки по выяснению влияния лекарств на секрецию адипонектина [85, 86]. Применяя лекарственную терапию заболеваний (нередко это полипрагмазия), врачи еще не учитывают действие лекарств на секрецию адипонектина и их взаимодействие с адипонектином. К изучению этого вопроса уже приступили. Так, установлено, что фибраты существенно повышают секрецию адипонектина. Возможно, частично этим обусловлено антиатерогенное действие фибратов и снижение ими триглицеридемии [87]. Влияние статинов тоже изучается, но результаты исследования неоднозначные.
Сообщения о влиянии физических упражнений на секрецию адипонектина пока малочисленны, требуется продолжение исследований, особенно с целью лечения ожирения [24, 26].
Конфликт интересов отсутствует.
Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями
использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании
файлов cookie, нажмите здесь.
Рассказываем, как адипонектин связан со здоровьем, на что влияют его уровни, и нужно ли принимать добавки с адипонектином.
Этот гормон вызвал интерес научного и медицинского сообществ в последние годы из-за роли, которую адипонектин играет в развитии серьезных хронических метаболических заболеваний, а именно ожирения, сахарного диабета 2 типа и заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Оглавление
- 1. Какую роль играет адипонектин в организме
- 2. Низкий уровень гормона
- 3. Высокий уровень гормона
- 4. Как определить уровни адипонектина в организме
- 5. Что влияет на уровень адипонектина
- 6. Стоит ли принимать добавки с адипонектином
- 7. Как увеличить уровень гормона
Адипонектин и другие гормоны используют кровеносную систему для путешествий в разные части тела, где выполняют конкретные задачи.
Как работают гормоны: видео Ted Ed с русскими субтитрами
Адипонектин участвует в расщеплении жирных кислот и регуляции уровня глюкозы в крови.
Гормон играет важную роль в обмене веществ, например, противодействует образованию атеросклеротических бляшек в стенках артерий и снижает риск образования тромбов.
Основную массу жира в организме составляет белая жировая ткань.
Это запас энергии организма на случай длительного голодания. Также белая жировая ткань производит гормоны, в том числе адипонектин.
Когда ткани становится слишком много, как при ожирении, производство адипонектина замедляется и повышается риск развития сахарного диабета 2 типа и заболеваний сердца.
Адипонектин влияет на многие важные процессы в организме, в том числе модулирует работу иммунной системы, ограничивает провоспалительные цитокины, в том числе интерлейкина-8, от повышенного производства, и повышает чувствительность к инсулину.
Адипонектин можно встретить под названиями GBP-28, apM1, AdipoQ и Acrp30.
Низкий уровень адипонектина встречается у людей с 4 распространенными проблемами метаболизма:
- Сахарный диабет 2 типа
При этом заболевании развивается инсулинорезистентность, когда организм вырабатывает инсулин, но не реагирует на его последствия.
Адипонектин делает организм более чувствительным к инсулину.
- Болезни печени
Адипонектин защищает от гепатоза, фиброза и образования камней в желчном пузыре.
- Ожирение
Ожирение — это метаболическое заболевание, которое происходит, когда в организме накапливается слишком много жировой ткани. Её избыток, особенно в области живота, вызывает каскад негативных изменений внутри тела.
Возникают проблемы с дыханием, увеличивается давление на диафрагму. Параллельно жир накапливается и в печени, что может привести к повреждению этого важного органа.
Люди с избыточным весом и ожирением имеют уровень адипонектина ниже среднего. Несмотря на то, что у таких людей больше жировой ткани, их жировые клетки производят меньше адипонектина.
Реакция организма на ожирение — хроническое воспаление, вызванное жировой тканью.
Хроническое воспаление подвергает организм стрессу, что приводит к повреждению тканей и органов.
Адипонектин — это противовоспалительная молекула, но когда количество гормона уменьшается, он не может бороться с хроническим воспалением, вызванным ожирением.
- Болезни сердца
Одним из основных факторов сердечных заболеваний является накопление бляшек на слизистой оболочке артерий (атеросклероз). Причины развития атеросклероза — плохое питание и генетические факторы.
Атеросклероз повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний, инфаркта миокарда и инсультов, и часто встречается при ожирении.
У здоровых людей адипонектин помогает предотвратить этот процесс, но у пациентов с ожирением и сниженным уровнем адипонектина защита снижается.
Адипонектин и лептин
Лептин — это гормон сытости, который связывается с вашим мозгом, чтобы сказать, что вы сыты и больше не нуждаетесь в еде. И лептин, и адипонектин — пептидные гормоны, которые выделяются белой жировой тканью.
Мозг людей с ожирением менее чувствителен к сигналам лептина, поэтому организм производит все больше и больше гормона, чтобы человек, наконец, перестал есть.
Существуют мутации в гене рецепторов лептина LEPR, которые повышают риск ожирения и резистентность к инсулину.
Лептин — провоспалительная молекула, которая способствует хроническому воспалению при ожирении. Когда уровень противовоспалительного адипонектина ниже, а лептина — выше, это только усугубляет хроническое воспаление, которое является отличительной чертой ожирения.
Может ли определенный уровень адипонектина помочь похудеть
Ученые обнаружили, что потеря веса может повысить уровень адипонектина.
Несколько исследований по снижению веса показали, что более низкий вес тела и окружность талии улучшают уровень адипонектина. Кроме того, это имеет другие преимущества, такие как:
- снижение уровня инсулина,
- снижение уровня сахара в крови,
- снижение холестерина ЛПНП («плохой» холестерин) и С-реактивного белка (маркер воспаления).
Поскольку ученые нашли взаимосвязь между адипонектином и массой тела, они теперь пытаются выяснить, может ли адипонектин помочь людям похудеть.
Низкий уровень адипонектина может быть показателем некоторых проблем со здоровьем. Но и высокий уровень гормона — не очень хорошо.
Повышенный уровень адипонектина связан с несколькими заболеваниями:
- Воспалительные заболевания кишечника
- Ревматоидный артрит
- Сердечная недостаточность
- Почечная недостаточность
- Заболевания легких
Исследования показывают, что увеличение уровня адипонектина связано с воспалением, что сигнализирует о нарушениях в организме.
При этом, чем выше уровень адипонектина в крови, тем ниже риск развития сахарного диабета 2 типа.
Уровень гормона в организме можно определить с помощью анализа крови (венозной). Обычно врач назначает его при подозрении на метаболический синдром или сахарный диабет 2 типа.
Уровень адипонектина индивидуален для каждого человека и зависит от пола и массы тела.
В среднем диапазон адипонектина для мужчин следующий:
- ИМТ менее 25: от 5 до 37 микрограммов на миллилитр (мкг/мл).
- ИМТ от 25 до 30: от 5 до 28 мкг/мл.
- ИМТ более 30: от 2 до 20 мкг/мл.
Диапазон адипонектина для женщин:
- ИМТ менее 25: от 5 до 37 мкг/мл.
- ИМТ 25–30: от 4 до 20 микрограммов на миллилитр (мкг/мл).
- ИМТ выше 30: от 4 до 22 мкг/мл.
Уровень гормона во многом зависит от генетических факторов, однако на него влияют также некоторые состояния организма, а также питание.
Некоторые виды жиров, поступающих в организм с пищей, трансформируются в гормоны, в том числе и адипонектин.
У людей с ожирением уровень гормона в крови снижается, несмотря на то, что его производят жировые клетки.
У людей с ревматоидным артритом уровень этого гормона повышается.
Адипонектин и генетика
Десятки вариантов генов связаны с уровнем гормона и его функцией.
Исследования показывают, что генетические мутации могут объяснить от 30 до 70% изменчивости уровня адипонектина в организме человека.
Четыре варианта в гене ADIPOQ связаны с концентрацией гормона. Ни одна из этих вариаций не связана с развитием сахарного диабета.
Другой участок ДНК, связанный одновременно и с развитием заболеваний, и с уровнем адипонектина, обнаружили в гене ARL15. Этот ген кодирует белок, точная функция которого неизвестна.
По структуре он относится к семейству белков, которые регулируют внутриклеточный транспорт веществ. Мутация в этом гене связана с пониженным уровнем адипонектина и повышенным риском метаболических нарушений.
Выявить наличие таких мутаций в генах поможет Генетический тест Атлас. С помощью результатов теста и рекомендаций по питанию, образу жизни, а также анализам и врачам, вы сможете понять, что нужно сделать, чтобы взять ваше здоровье под контроль.
С момента открытия защитных возможностей адипонектина фармацевтические компании и производители добавок пытаются использовать это для рекламы. Но стоит ли идти на поводу у недобросовестных маркетологов?
Побочные эффекты добавок для сжигания лишнего жира
Надзорные органы все еще работают над системой отслеживания и контроля за оборотом БАД на территории России. А это значит, что риск наткнуться на некачественные, а порой и небезопасные добавки, пока еще высок.
Если вы хотите сбросить лишние килограммы, лучше делать это медленно.
Ученые доказали, что время потери веса пропорционально его возвращению.
Чем быстрее вы похудеете, тем больше риск того, что вес вернется к вам так же быстро.
Препараты, которые увеличивают уровень адипонектина
Исследования показали, что лекарства, назначаемые при сахарном диабете 2 типа, при ожирении и гипертонии, такие как метформин, препараты, содержащие тиазолидиндион (астрозон, пиоглар), римонабант (зимулти) и статины, приводят к более высокому уровню адипонектина.
Тем не менее, это строго регулируемые лекарства, предназначенные для лечения серьезных заболеваний. Таким образом, их следует вводить только по рецепту и никогда не принимать без назначения врача.
- Похудеть
Более низкий вес тела и окружность талии улучшают уровень адипонектина. Исследователи обнаружили, что диеты с высоким содержанием жиров и низким содержанием калорий могут быть эффективны. Они не только повышают уровень адипонектина, но и снижают окружность талии.
Кроме того, это имеет другие преимущества, такие как снижение уровня инсулина, уровня сахара в крови, «плохого» холестерина и С-реактивного белка (маркера воспаления).
Ученые предполагают, что для повышения уровня гормона необходимо похудеть как минимум на 10%. Это значит, что если вы весите, допустим, 95 кг, вам нужно сбросить 9,5 кг для улучшения секреции гормона.
- Изменить рацион питания
Адипонектин не содержится в пище, но некоторые продукты могут помочь увеличить производство адипонектина в организме.
Известны три специи, которые способствуют естественной способности организма вырабатывать адипонектин:
- куркурма,
- перец чили,
- имбирь.
Кроме того, продукты, богатые омега-3 ненасыщенными жирными кислотами, белковая пища и растительные волокна положительно влияют на синтез адипонектина. Идеально для этого подойдет средиземноморская диета.
- Регулярно заниматься спортом
Упражнения могут помочь улучшить уровень адипонектина. Исследования показывают, что регулярная физическая активность приводит к небольшому и умеренному улучшению уровня адипонектина.
Мы написали эту статью для того, чтобы повысить вашу осведомленность о гормоне. Не назначайте себе лечение, препараты и диеты самостоятельно. Это не заменит профессиональных медицинских консультаций, диагнозов и лечения. Если вам кажется, что с организмом что-то не так, если у вас проблемы с весом или питанием, обратитесь к врачу.
Заботиться о здоровье легче с Тестом Полный геном. Анализ более 95% вашей ДНК поможет узнать о связи ваших генов с предрасположенностью к колебаниям уровня адипонектина, с рисками почти 400 заболеваний, включая онкологические, а также с особенностями метаболизма 96 лекарственных препаратов.
Вас могут заинтересовать эти статьи:
- Что влияет на уровень эстрадиола и как его контролировать
- 9 способов снизить уровень кортизола и предотвратить стресс
- Как мужское здоровье зависит от тестостерона
- Adiponectin in Cardiovascular Inflammation and Obesity, 2011
- Adiponectin in inflammatory and immune-mediated diseases, 2013
- Differential Role of Leptin and Adiponectin in Cardiovascular System, 2015
- Effect of weight loss on coronary circulation and adiponectin levels in obese women, 2009
- Weight-Loss Diets, Adiponectin, and Changes in Cardiometabolic Risk in the 2-Year POUNDS Lost Trial, 2016
- GWAS Catalog — Trait: adiponectin measurement
- Adipoq Gene Card
- A Genome-Wide Association Study Reveals Variants in ARL15 that Influence Adiponectin Levels
- New Insight into Adiponectin Role in Obesity and Obesity-Related Diseases
- Adiponectin and Adiponectin Receptors
- Adiponectin and Its Receptors Are Differentially Expressed in Human Tissues and Cell Lines of Distinct Origin
- Resistin: functional roles and therapeutic considerations for cardiovascular disease