Вижте статиите и съдържанието, публикувани в този носител, както и електронните резюмета на научни списания към момента на публикуване

Бъдете информирани по всяко време благодарение на сигнали и новини

Достъп до ексклузивни промоции за абонаменти, стартиране и акредитирани курсове

Следвай ни в:

мастната тъкан

Как да спрем липотоксичността

Захарният диабет тип 2 (DM2) е хетерогенно заболяване, чийто произход се дължи на генетични и екологични фактори. Инсулиновата резистентност изглежда е основната характеристика на DM2. Въпреки това, докато има излишен компенсаторен инсулин, няма да има излишен глюкоза. Но в естествената история на заболяването секрецията на инсулин намалява и е определящ фактор в процеса на глюкотоксичност и липотоксичност. Тази работа прави преглед на връзката между концентрациите на свободни мастни киселини (FFA) и секрецията на инсулин, което обяснява явлението липотоксичност.

Можем ли да считаме липотоксичността за ново заболяване? В известен смисъл изглежда така. Някои изследователи са съгласни, че това е скорошно заболяване, свързано с епидемията от затлъстяване и диабет. И това не е генетично заболяване, но се дължи на промени в хранителните и поведенчески навици на така нареченото модерно общество. Нашето общество е склонно към висококалорични диети, богати на мазнини и въглехидрати. Към този навик трябва да добавим заседнал начин на живот по време на работа и дори в свободното време.

Ако разбираме енергийния баланс като уравнение между енергийния прием и енергийните разходи, в момента бихме могли да помислим, че сме изправени пред ситуация на положителен енергиен баланс, тоест консумираме повече енергия, отколкото ни е необходима.

Тази излишна енергия се натрупва под формата на мазнини, което води до затлъстяване, инсулинова резистентност, диабет и други фактори като хипертония или други сърдечно-съдови заболявания.

Ако търсим антропологично обяснение за този проблем, трябва да помним, че когато храната е била оскъдна, хората, способни да „извличат и съхраняват“ повече енергия от малкото храна, която са получили, са тези с най-голям шанс за оцеляване. Това е, което генетиците наричат ​​положителен селективен натиск пред гените, отговорни за натрупването на енергия.

В момента хранителните навици са драстично модифицирани, но не и нашите гени (това изисква преминаването на няколко поколения). По този начин основната причина за тази епидемия от затлъстяване се крие във взаимодействието между нашите енергоспестяващи гени и преобладаващите фактори на околната среда, които улесняват достъпа до големи количества енергия.

С други думи, изглежда, че не сме генетично подготвени за настоящата ситуация с излишните хранителни вещества. По този начин липотоксичността не е нищо повече от резултат от токсичните ефекти на натрупаните мазнини поради невъзможността да се разсее излишната погълната енергия.

Глюкоза и мастни киселини

За да разберем проблема с липотоксичността, трябва да помним как нормалният метаболизъм на глюкозата и FFA работят като енергийни обменни монети.

Когато стойностите на глюкозата намаляват, тялото ни има адаптивни механизми, които позволяват използването на мастни киселини като източник на енергия. Мозъкът е изключение, тъй като използва само глюкоза, въпреки че в екстремни случаи може да прибегне до така наречените кетонни тела като източник на енергия.

Като цяло, когато нивата на глюкозата спаднат, повечето тъкани използват мастни киселини, което улеснява запазването на глюкозата за мозъка.

Когато нивата на глюкозата спаднат тревожно, тоест при хипогликемични условия, тялото активира аварийна система. Чрез различни хормони глюкозата се синтезира в черния дроб от гликоген, полимер на молекулите на глюкозата. Този процес е известен като чернодробна гликогенолиза.

Въпреки че тялото е подготвено за намаляване на стойностите на глюкозата, то не е подготвено за обратната ситуация, тоест за тревожното увеличение на глюкозата.

Инсулинът е хормонът, отговорен за регулирането на навлизането на глюкоза в определени тъкани и улесняването на нейното натрупване в черния дроб и мускулите, под формата на гликоген. Ако инсулинът липсва или е по-малко активен, глюкозата не навлиза в клетките и възниква хипергликемия (високи стойности на кръвната захар).

Захарен диабет тип 2

Проблемът при пациентите с DM2 е, че те обикновено са с наднормено тегло. Ако ендогенният инсулин действаше при тях с пълна норма, те нямаше да представят променени стойности на глюкозата.

В първата фаза на заболяването тези затлъстели индивиди имат високи стойности на инсулин, докато стойностите на глюкозата са нормални. Клинично те биха били пациенти със затлъстяване без диабет.

Но във втора фаза те могат да представят хипергликемия, тъй като клетките на панкреаса не секретират достатъчно инсулин, за да регулират високите стойности на глюкозата.

С други думи, въпреки че те имат повече инсулин, отколкото здрави индивиди, възниква резистентност, свързана със затлъстяването и стойностите на глюкозата не могат да се регулират.

Основният проблем на DM2 се крие в тази инсулинова резистентност. Експертите не знаят точната причина за това бездействие на инсулина, тъй като в момента молекулярните и генетични изследвания не показват никакви промени на хормона или неговите рецептори.

Накратко, тъй като стойностите на инсулина при затлъстял човек, диабет или не, обикновено са високи, експертите смятат, че тези повишени стойности на инсулин поддържат нормални стойности на глюкозата. Когато настъпи инсулинова резистентност, хипергликемията вече не може да бъде контролирана. Изглежда, че промените в мастната тъкан могат да бъдат ключът към разбирането на резистентността към действието на инсулина.

Тъй като стойностите на инсулина при затлъстял човек, диабет или не, обикновено са високи, експертите смятат, че тези високи стойности на инсулина поддържат нормални стойности на глюкозата

Ендокринна функция на мастната тъкан

Мастната тъкан не е прост орган, който натрупва мазнини, но има много важна ендокринна функция; съобщава състоянието на енергийните резерви на мозъка чрез хормонални пратеници като лептин. Освен това има много интензивен метаболизъм, регулиран от други хормони, способни да модифицират инсулиновата чувствителност не само в самата мастна тъкан, но и в мускулната система или черния дроб.

При липса на инсулин образуването на липиди се инхибира, тоест липогенезата и се засилва обратният процес, липолиза или разграждане на FFA и глицерол от мастна тъкан до кръвния поток. Този процес се случва в ситуации на гладно или загуба на тегло при хипокалорични диети, тъй като стойностите на инсулина намаляват.

По същата причина при състояния на инсулинова резистентност или DM2 способността на мастната тъкан да съхранява мазнини намалява.

За да разберем как липотоксичността възниква при затлъстял човек, трябва да разберем как действа мастната тъкан при развитието на затлъстяване. Първоначално мастната тъкан се състои от малки адипоцити (клетки от мастна тъкан) и преадипоцитни клетки (прекурсорни клетки на адипоцити). Тези адипоцити имат способността да увеличават размера си и заедно с това и целия мастен депозит. Когато достигнат определен размер, се произвежда сигнал, указващ необходимостта от генериране на нови адипоцити.

С напредването на затлъстяването тези адипоцити прерастват в хипертрофия. В тази екстремна ситуация мастната тъкан достига максималното си разширение, тъй като тя се състои и от допълнителен брой мастни клетки, които по същия начин са достигнали максималното си разширение.

По това време мастната тъкан отделя определени хормони (като лептин) и става устойчива на инсулин. Следователно, той не може да съхранява повече FFA и броят на циркулиращите FFA в кръвта се увеличава и се достига до състояние на липотоксичност.

Но къде ще се съхраняват тези мазнини, които не могат да се отлагат в мастната тъкан? Те се натрупват в мускулната система, в черния дроб, в сърцето и дори в бета-клетките на панкреаса и произвеждат инсулинова резистентност.

По този начин натрупването на мазнини извън мастната тъкан предизвиква липотоксична реакция, която се проявява с тази инсулинова резистентност, освен че улеснява разрушаването на засегнатите тъкани от процес на контролирана клетъчна смърт, процес, известен като апоптоза. Тоест, високите стойности на FFA допринасят пряко за патофизиологията на DM2 чрез механизма на липотоксичност.

Липотоксичността възпрепятства метаболизма на глюкозата

Някои изследователи смятат, че степента на инсулинова резистентност зависи от всеки орган. Те вярват, че на първи етап пациентът със затлъстяване има проблеми с резистентността в мастната тъкан, но не и в мускулната система, черния дроб или сърцето. На втори етап FFAs се отлагат в тези органи, чувствителни към действието на инсулина, и произвеждат липотоксичност. С течение на времето има повече резистентност към инсулин.

Изглежда, че ефектът от липотоксичността върху бета-клетките на панкреаса може да възпрепятства секрецията на инсулин. Задействанията на диабетния синдром в напреднал стадий на липотоксичност биха били по-голяма инсулинова резистентност и по-малко секреция на инсулин от панкреаса.

Тази липотоксичност причинява дефекти в каскадата от епизоди, които се появяват след активиране на инсулиновите рецептори. Транспортът на глюкоза до мускула се възпрепятства, а синтезът на гликоген и метаболизмът на глюкозата (цикълът, известен като гликолиза) се намаляват. По този начин FFA може да възпрепятства метаболизма на глюкозата.

Във всеки случай, въпреки че не е разгледан в тази работа, е важно да се има предвид, че липотоксичността, заедно с по-известната глюкотоксичност (неблагоприятни ефекти, които хроничната хипергликемия произвежда върху клетъчните структури и техните функции), участва в патогенезата и еволюция на DM2.

Умерените и високи стойности на глюкозата, които се поддържат с течение на времето, предизвикват инсулинова резистентност и прогресивно намаляване на секрецията му.

И двата процеса, глюкотоксичността и липотоксичността, взаимодействат и засилват структурните и функционални увреждания на бета-клетките на панкреаса и други чувствителни към инсулин органи. Следователно някои автори говорят за гликолипотоксичност, която изглежда по-точно превежда реалността на хроничния вреден процес на диабет. И още повече, ако се вземе предвид, че DM2 е заболяване както на метаболизма на въглехидратите, така и на мазнините.

Връзката между липотоксичността и секрецията на инсулин все още е под въпрос, но има доказателства, които позволяват да се установи, че високите стойности на FFA и триглицеридите хронично намаляват секрецията на инсулин, когато се стимулират с глюкоза

Липотоксичност и инсулинова резистентност

В момента се приема хипотезата, която Рандъл постулира през 1963 г. Този изследовател демонстрира връзката между липотоксичността и инсулиновата резистентност.

Изглежда, че увеличаването на FFA насърчава тяхното поемане и окисляване от различни тъкани и те се използват като енергиен източник в конкуренция с глюкозата.

Освен това изглежда, че FFA намаляват афинитета на инсулина към неговите рецептори по такъв начин, че неговото действие върху чувствителните към инсулин тъкани се намалява, като по този начин насърчава инсулиновата резистентност.

Липотоксичност и секреция на инсулин

Връзката между липотоксичността и секрецията на инсулин все още е под въпрос, но има доказателства, които позволяват да се установи, че високите стойности на FFA и триглицеридите хронично намаляват секрецията на инсулин, когато се стимулират с глюкоза.

Все още не е ясен механизмът, по който FFAs произвеждат по-ниска инсулинова секреция, но са изложени различни хипотези, като по-ниска активност на глюкозните транспортери и някои промени в нормалните метаболитни пътища на липидите.

Предотвратяване на липотоксичност

За да се предотврати липотоксичността, са разработени 3 стратегии. Първо, намалете приема на FFA и въглехидрати. Второ, увеличете капацитета за съхранение на мастната тъкан. И трето, метаболизирайте FFAs, така че да не се съхраняват.

Първата стратегия, намаляваща приема на FFA и въглехидрати, се отнася до диетата. Ако приемът на хранителни вещества се намали, избягва се излишната мазнина, като по този начин се предотвратява липотоксичността и се подобрява инсулиновата резистентност. Ето защо на затлъстелите пациенти с DM2 се препоръчва да отслабнат.

Второто е да се увеличи капацитетът за съхранение на мастната тъкан и да се умножи броят на адипоцитите. Изглежда, че инсулиновата резистентност се дължи най-вече на размера на адипоцитите, а не на броя. Следователно, ако същото количество мазнини може да бъде разпределено между по-голям брой адипоцити, това може да намали инсулиновата резистентност и да подобри диабета. За това се използва терапия с тиазолидиндион.

И накрая, третият вариант, метаболизирайки FFAs, така че те да не се съхраняват, се състои в засилване на окисляването на FFAs в митохондриите, за да се избегне тяхното натрупване в клетките. Когато FFA навлезе в мускула, митохондриите го използват за синтезиране на аденозин трифосфат (ATP), валутата на енергийния обмен.

Изправени пред излишък на FFA, на митохондриите може да им е трудно да ги окислят. За да се избегне това, окислителният капацитет на митохондриите може да бъде засилен, но как да го направя? Е, най-лесният начин е да спортувате.

За да се спре развитието и еволюцията на DM2, а заедно с това и липотоксичността, изглежда, че е необходимо да се извършва строг контрол на фармакологичните и нефармакологичните мерки, както за въглехидратите, така и за липидите, в различните етапи, които водят до диабет и последващата му еволюция.

Durruty P, García de los Ríos M. Глюкотоксичност и липотоксичност: фактори в патогенезата и еволюцията на диабет тип 2. Rev Med Ch. 2001; 6. [консултиран 7-1-2005]. Достъпно на: http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=S0034-98872001000600013&script= sci_arttext & tlng = es

Medina-Gómez G, Lelliot CH, Vidal Puig A. Липотоксичност и диабет. Изследвания и наука. 2004; 11: 58-65.

Támez E, MD Gómez, Támez AL, Hernández MI. Липотоксичност при захарен диабет тип 2. Вътрешни болести в Мексико. 2004; 20 (5): 341-3.