Кубински Rev. на биомедицински изследвания. 2016; 35 (2)

ПРЕГЛЕД СТАТИЯ


Молекулни механизми на затлъстяването и ролята на адипокините в метаболитните заболявания

Молекулни механизми на затлъстяването и ролята на адипокините в метаболитните заболявания


Сезар Антонио Иректа Наджера, Гуадалупе дел Кармен Алварес Гордильо

Отдел за култура и здравеопазване. Изследователски център "El Colegio de La Frontera Sur". Сан Кристобал де Лас Касас, Чиапас. Мексико.

Затлъстяването е проблем за общественото здраве в световен мащаб, смята се, че 52% от възрастните и 30% от децата са с наднормено тегло. Молекулните механизми, участващи в затлъстяването, позволяват разбирането на заболяванията, свързани с него, като хипертония, кардиометаболитни заболявания, мозъчно-съдови събития и инсулинова резистентност. От една страна, молекулярните събития влияят върху сигналите, произвеждани от инсулина, позволявайки неговата резистентност, от друга страна се предизвиква продължително възпалително състояние, характерно за затлъстелите хора, които участват в образуването на атероматозни плаки, стимулиране на продължително протромботично състояние и поява на исхемични събития. При тези заболявания изследването на адипокини като лептин, адипонектин, тумор некротизиращ фактор алфа, c-реактивен протеин, ни позволява да знаем връзката между затлъстяването и хроничните заболявания, както и да бъде активна цел на изследването за неговата диагностична полезност.

Ключови думи: затлъстяване; хронични болести; адипокини.

Затлъстяването е проблем на общественото здраве в световен мащаб. Изчислено е, че 52% възрастни и 30% деца са с наднормено тегло. Знанието за молекулните механизми, участващи в затлъстяването, води до по-добро разбиране на свързани състояния като хипертония, кардиометаболитни заболявания, мозъчно-съдови събития и инсулинова резистентност. Молекулярните събития засягат сигналите, издавани от инсулина, позволявайки съпротива. Индуцира се продължително възпалително състояние, което е типично за затлъстелите хора, характеризиращо се с образуване на атероматозни плаки, стимулиране на продължително протромботично състояние и поява на исхемични събития. В контекста на тези състояния, изследването на адипокини като лептин, адипонектин, тумор некротизиращ фактор алфа, С-реактивен протеин, служи за разкриване на връзките между затлъстяването и хроничните заболявания, освен че е полезен обект на изследване за подобряване на диагностичната полезност.

Ключови думи: затлъстяване; хронично заболяване; адипокини .


ВЪВЕДЕНИЕ

Затлъстяването представлява един от най-големите проблеми на общественото здраве в света днес. Световната здравна организация (СЗО) изчисли през 2014 г., че 52% от възрастните и 30% от децата са с наднормено тегло в световен мащаб. В Мексико беше изчислено, че през 2013 г. над 70% от мъжете и жените на възраст между 30 и 60 години в страната са страдали от наднормено тегло и затлъстяване (жени, 71,9%; мъже, 66,7%). 1

Това заболяване се характеризира с прекомерни телесни мазнини, свързани с развитието на множество метаболитни нарушения, които от своя страна причиняват други здравословни проблеми. За да се разбере по-добре феноменът на затлъстяването, е важно да се знае, че функционирането на мастната тъкан не се ограничава до съхраняване на енергия под формата на мазнини, но в момента е известно, че играе много важна роля в регулирането на енергийния метаболизъм. 2 Мастната тъкан е ендокринен и паракринен орган, който секретира голям брой и разнообразие от цитокини и биоактивни медиатори, които влияят върху хомеостазата, телесното тегло, възпалението, коагулацията, фибринолизата, инсулиновата резистентност, атеросклерозата и някои форми на рак. 3.4

В този смисъл е важно да се знае кои са молекулите и механизмите, които играят важна роля в развитието на затлъстяването и хроничните заболявания, тъй като разбирането на тяхната функция и за изследователски цели, тези молекули могат да имат диагностична полезност или да бъдат терапевтични цели.

Клетъчна организация на мастната тъкан

Сред основните клетъчни линии, изграждащи мастната тъкан, са адипоцитите, но има и други по-малко известни клетъчни линии в цялата тъкан като лимфоцити, макрофаги, фибробласти и съдови клетки. В състояние на затлъстяване има промени в състава и клетъчната морфология в мастната тъкан, в допълнение към фенотипа на секрецията на цитозин в някои клетъчни линии 5, както ще бъде обсъдено по-късно.

Функциониране на адипоцитите в енергийния резерв и връзката му със затлъстяването и хроничните заболявания

Мастната тъкан съхранява и управлява отлаганията на мастни киселини в тялото, те достигат до адипоцита чрез кръвообращението в трите му основни форми: под формата на неестерифицирани мастни киселини (FFA), свързани със серумен албумин и свързани със самия липопротеин с ниска плътност за неговото съкращение на английски VLDL. 6 Те се улавят и транспортират в адипоцитите от различни рецептори или се асимилират чрез пасивна дифузия. Веднъж попаднали в адипоцитите, те се естерифицират от Acyl CoA синтаза и се използват за синтеза на триглицериди (TAG), които се синтезират в грубия ендоплазмен ретикулум. PAT протеините (SC3, TPP47, DRRD и перлипин) играят важна роля в съхраняването на зрели липидни тела, те могат да освободят съдържанието на мастни киселини под адренергични или глюкагонови стимули.

При затлъстяването се наблюдава увеличаване на липолизата, което води до прекомерно отделяне на неестерифицирани мастни киселини. Вътреклетъчното повишаване на мастните киселини и диацилглицеролите (DAG) активира протеин киназа С (PKC), протеин, участващ в инхибирането на вътреклетъчните инсулинови сигнали, чрез фосфорилиране на субстратния рецептор от тип 1 и 2 (IRS1/2). 8 В допълнение, PKC активира ензима NADH оксидаза, който увеличава производството на реактивни кислородни форми и инхибира производството на азотен оксид (NO). 9.10. Тези промени са вредни за ендотелните клетки, тъй като намаляват вазодилатацията и увеличават хипертонията. Освен това вътреклетъчните мастни киселини позволяват активирането на вътреклетъчните сигнални пътища, свързани с възпалението. 11 Например, активирането на NFKB и cJUn N-терминална киназа тип 1 (JNK-1), 12 играе важна роля в устойчивото производство на противовъзпалителни цитозини, механизмът е обобщен на Фигура 1.

ролята

Затлъстяването като генерализирано възпалително състояние

Мастната тъкан като ендокринен орган и връзката й с болестите

Ролята на лептина при затлъстяването

Провъзпалителни цитокини TNFα

Един от провъзпалителните цитокини с най-висока секреция по време на затлъстяване е TNFα; този адипокин се синтезира и екскретира от моноцити и макрофаги. Установено е, че TNFα е свръхекспресиран в мастната тъкан и серума на пациенти със затлъстяване, докато хората със затлъстяване, които отслабват, намаляват неговите концентрации, предлага се повишеното производство на TNFα да допринася за инсулинова резистентност, тъй като инхибира инсулиновата резистентност. рецептор и инсулинов субстратен рецептор (IRS-1), които се експресират в мускулна и мастна тъкан, при някои животински модели на затлъстяване инхибирането на TNFα позволява възстановяването на инсулиновите сигнали в мускулната и мастната тъкан. 20-21

TNF α действа върху моноцити, макрофаги, съдови ендотелни клетки и гладкомускулни клетки, за да индуцира експресията на провъзпалителни цитокини, прокоагуланти и гени с антиапоптотична активност, които допринасят за развитието на атеросклероза. 20,22-25 В допълнение, той може да стимулира експресията на клетъчни адхезионни молекули като Е-селектин и ICAM-1, които в ендотелните и съдовите клетки играят важна роля в образуването на атероматозни плаки. 26,27 Приписването на амбивалентната роля, която TNF α може да има при заболявания, свързани със затлъстяването, се крие в извънклетъчните рецептори (TNFR-1 и TNFR-2), които имат различни модели на експресия и сигнални пътища, TNFR-1 се изразява в много клетъчни типове, с изключение на еритроцитите, докато TNFR-2 редовно се експресира в клетките на имунната система, 28,29 сигнализиране чрез TNFR-1 е свързано с проапоптотичен и провъзпалителен ефект, в TNFR-2 контрастът медиира активирането на JAK/STAT-3, който насърчава възстановяването на клетките и ангиогенезата. 22.26

Ролята на адипонектина при затлъстяването

Адипонектинът е известен също като ACRP30, Adipo q или ApM-1, той е идентифициран като цитозин, синтезиран от адипоцити 30-32 и неговата структура е подобна на семействата на колеиновите протеини. Нормалните му стойности варират от 3 до 30 µg/ml при функционални адипоцити, характерни за тънки организми и е намалено при затлъстели лица, това намаление е свързано с появата или развитието на хронични заболявания, производството му от адипоцити се прекъсва в присъствието на цитозините провъзпалително, хипоксия и оксидативен стрес. 33 Условията са свързани с увеличаването на мастната тъкан и появата на заболявания при затлъстели организми, от друга страна, благоприятните ефекти на адипонектина върху инсулиновата чувствителност изглежда се медиират от активирането на вътреклетъчната сигнализация на оста AMPK в различни тъкани . 34,35

По отношение на взаимодействията, които адипонектинът има при различни сърдечно-съдови заболявания, е установено, че: ниските нива на адипонектин в серума са свързани с коронарна артериална болест, 36 хипертония 37 и хипертрофия на лявата камера 38, както и висок риск от инфаркт на миокарда. Освен това, адипонектинът индуцира експресията на PGI2, аутакоид, който насърчава съдовата функция и предотвратява индуцирането на TNFα и активирането на NFkB. 39,40

ЗАКЛЮЧИТЕЛНИ СЪОБРАЖЕНИЯ

БИБЛИОГРАФСКА ЛИТЕРАТУРА

1. Barrera-Cruz A, Rodríguez-González A, Molina-Ayala M. Текуща сцена на затлъстяване в Мексико. Rev Med Inst Mex Seguro Soc.2013; 51: 292-9.