Сърдечен хормон срещу мазнини
- Ретвитнете
- За печат
- Изпрати
Затлъстяването се увеличава по целия свят. Това представлява основният рисков фактор за сърдечно-съдови заболявания и диабет тип 2. Рисковите фактори, които предразполагат към диабет и сърдечно-съдови заболявания, представляват метаболитния синдром, състояние, което се увеличава с възрастта. Затлъстяването пречи на много различни метаболитни пътища, които са в основата на многобройни рискови фактори.
От друга страна, при нормални и затлъстели хора мобилизирането на липиди и плазмените концентрации на нестерифицирани мастни киселини се контролират от катехоламини (например епинефрин и норепинефрин) и инсулин. От своя страна натриуретичните пептиди играят ключова роля в регулирането на баланса на сол и вода и хомеостазата на кръвното налягане. Те участват в патофизиологията на хипертонията и сърдечната недостатъчност. Наскоро беше установено, че натриуретичните пептиди също оказват мощен липолитичен ефект (т.е. активиране на разграждането на съхраняваните триглицериди) в изолирани мастни клетки и насърчават липидната мобилизация in vivo. Следователно е необходимо да се изяснят молекулярните механизми на действие на натриуретичните пептиди и техния принос към физиологичния контрол на липидната мобилизация.
Натриуретични пептиди и метаболизъм на мазнините
Интимната връзка между метаболитните нарушения и сърдечно-съдовия риск се засилва от подхода към „кардиометаболитни заболявания“ в насоките за клинична практика и биомедицинската литература. Конвенционалните познания показват, че причинно-следствената връзка протича в една посока: метаболитни заболявания като затлъстяване или инсулинова резистентност предизвикват сърдечно-съдови аномалии. Все повече се признава, че сърцето не е просто пасивен наблюдател в процеса, тъй като може да играе активна роля срещу метаболитни заболявания, както е показано от скорошно проучване на Marica Bordicchia et al. (J Clin Invest 2012; 122: 1022-36).
Фактът, че сърцето може да повлияе на функционирането на други органи по ендокринен начин, стана очевиден през 80-те години. Сърцето отделя семейство хормони, известни като натриуретични пептиди, които регулират натриурезата, диурезата и вазодилатацията, които заедно служат за противодействие на излишния стрес на сърдечната стена. Въпреки това, рецепторите за натриуретични пептиди не са ограничени до бъбреците и васкулатурата. Целевата тъкан е мазнината, която е богата на рецептори, които се свързват с предсърдния натриуретичен пептид и натриуретичния пептид тип B (NPR-A), както и рецептори, които насърчават тяхното елиминиране (NPR-C).
Допреди известно време се знаеше малко за значението на натриуретичната пептидна система в мазнините. Експериментални проучвания им присвояват характеристики на метаболитните регулатори: те стимулират липолизата по начин, подобен на този на катехоламините, а мишките, които свръхекспресират натриуретичния пептид тип В, са защитени от наддаване на тегло и непоносимост към глюкоза, когато са на диети с високо съдържание на мазнини.
Проведеното проучване предоставя повече доказателства за основните биологични механизми. Изследователите изследвали генетично модифицирани мишки без NPR-C. Тези животни подобряват сигнализирането на натриуретичния пептид поради намаляването му в прицелните органи. Не само е установено намаляване на мастната маса при нокаутиращите NPR-C животни в сравнение с мишки от див тип, но също така е установено, че гените на кафявите адипоцити се експресират при високи нива. Кафявите адипоцити, за разлика от белите, насърчават използването на по-голяма енергия и генерирането на топлина (термогенеза), измествайки метаболитния баланс към консумацията на калории. По този начин, "покафеняването" на адипоцитите, в комбинация с усилена липолиза, осигурява убедителен механизъм за благоприятен метаболитен ефект на натриуретичните пептиди (фиг. 1).
Сърцето синтезира пептидни хормони, известни като натриуретични пептиди, чиято експресия се регулира от стрес върху сърдечната стена, загуба на тегло, упражнения и излагане на студ, което от своя страна се потиска от затлъстяването и инсулиновата резистентност. Доказано е, че тези протеини са важни регулатори на адипоцитите. Целевият рецептор за циркулация на натриуретичните пептиди е натриуретичният пептид А рецептор (NPR-A), мембранно свързана гуанилат циклаза. Свързването на натриуретичните пептиди с NPR-A в адипоцитите води до производството на цикличен гуанозин монофосфат (cGMP). CGMP активира cGMP-зависима протеин киназа (PKG). PKG-медиираното фосфорилиране предизвиква каскада, която включва повишена липолиза и активиране на p38 протеин киназа, превръщайки се в термогенната програма на кафявата мазнина. GTP означава гуанозин трифосфат.
Авторите потвърждават тези открития при мишки от див тип, лекувани с инфузии с натриуретични пептиди, което води до значително увеличаване на експресията на гени, свързани с кафяви адипоцити в мастната тъкан, демонстрирайки активирането на кафява мастна тъкан и „кафявото” на бялата мастна тъкан тъкан. Третираните мишки са показали по-висока консумация на кислород и енергийни разходи, съвместими с висока активност на кафявите адипоцити. Експерименти бяха проведени и върху две независими човешки мастни клетъчни линии: мастни стволови клетки и подкожни адипоцити. Както при животински модели, прилагането на предсърден натриуретичен пептид значително увеличава транскриптите на кафяви адипоцитни гени, както и маркери за митохондриална биогенеза и клетъчна консумация на кислород. В работата in vitro тези действия са медиирани от две специфични кинази (ензими, които участват в клетъчната сигнализация) и са добавени към ефектите на бета-адренергичното активиране.
Библиографски източник
Натриуретичните пептиди и метаболизма на мазнините
Томас Дж. Уанг, доктор по медицина.
Отделение по кардиология, Обща болница в Масачузетс, Бостън.