XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Введение

Лептин - это пептидный гормон, синтезируемый белой жировой тканью и состоящий из 146 аминокислот. Структура лептина напоминает структуру провоспалительных цитокинов, встречающиеся во всем организме, таких как гранулоцитарный колониестимулирующий фактор и интерлейкин 6 [5]. Лептин оказывает свое действие путем связывания с лептиновыми рецепторами (LR) на поверхности клеток различных тканей (нервная, соединительная) и органов, таких как печень, поджелудочная железа, кишечник. Известно, что концентрация лептина в крови прямо пропорциональна количеству жировой ткани в организме [2].

Молекулярные механизмы действия лептина

LR принадлежат к семейству цитокиновых рецепторов гликопротеина 130 и включают 6-изоформ из которых наиболее распространенной является изоформа-b, обеспечивающая активацию вторичных мессенджеров и нормальное действие лептина [4]. Основным сигнальным путем для LR является JAK-STAT путь. Связываясь с LR, лептин димеризует его, это в свою очередь приводит к фосфорилированию трех тирозиновых остатков JAK2 тирозинкиназы, которые служат сайтами связывания для белков SHP2, STAT5 и STAT3. SHP2 участвует в сигнализации ERK, STAT 3 действует как транскрипционный фактор, опосредующий основные действия лептина. Функция STAT 5 не определена.

Функции лептина

Основным местом действия лептина является головной мозг, особенно его ствол (одиночный путь и вентральная часть) и гипоталамус. Действие лептина заключается в модуляции чувства сытости и контроле пищевого поведения. В гипоталамусе основными областями действия лептина являются: латеральная область гипоталамуса, вентромедиальное, дорсомедиальное и дугообразное ядра. Активация данных областей приводит к различным изменениям, в том числе в регуляции эндокринной функции щитовидной железы, гонад, надпочечников, а также к изменениям функций познания, эмоций, памяти и тд. [2].

Наиболее изученным является действия лептина на ядро ARC, которое является основным участником в регулировании аппетита и энергетического гомеостаза. Оно содержит орексигенные агути-родственные нейроны, содержащие белок - нейропептид Y и анорексигенные проопиомеланокортинсодержащие нейроны. Лептин действует на ядро ARC, стимулируя проопиомеланокортинсодержащие нейроны и ингибируя NPY-содержащие нейроны, что приводит к общему эффекту снижения аппетита [1,2].

Главная функция лептина в организме связана с регулированием баланса между потреблением энергии с пищей и ее расходом. Классическая физиологическая роль лептина состоит в том, чтобы служить маркером долгосрочных запасов энергии для центральной нервной системы (ЦНС) [2]. По мере того как количество жировой ткани уменьшается, количество продуцируемого лептина и прохождение его через гемато-энцефалический барьер так же уменьшается. ЦНС воспринимает снижение уровня лептина как сигнал дефицита энергии и запускает каскад реакций, помогающих организму справиться с данным дефицитом. Данный каскад заключает в себе усиление чувства голода, стимуляцию энергосберегающих нейроэндокринных и вегетативных механизмов, включая снижение тонуса симпатической нервной системы, снижение уровня гормонов щитовидной железы и репродуктивных гормонов, снижение расхода энергии и роста.

При увеличении потребления пищи и повышении уровня жировой ткани происходит одновременное увеличение синтеза и секреции лептина в кровоток, что приводит к торможению режима голодания в организме, способствует сокращению потребления пищи и увеличению расхода энергии для предотвращения патологического накопления избытков энергии в организме в виде жира [2].

Дефицит лептина или резистентность к нему связаны с нарушением регуляции выработки цитокинов, повышенной восприимчивостью к инфекциям, аутоиммунными нарушениями, недоеданием и воспалительными реакциями [2].

Полный дефицит лептина приводит к клинике тяжелого ожирения, нарушению чувства сытости, интенсивной гиперфагии, рецидивирующим бактериальных инфекций, гиперинсулинемии, стеатозу печени, дислипидемии и др.[3].

Гиперлептинемия и резистентность к лептину являются сопутствующими компонентами общего ожирения. Другие заболевания, связанные с гиперлептинемией, включают неалкогольную жировую дистрофию печени, синдром Рабсона-Менденхолла, нейродегенеративные расстройства, депрессию и пищевую зависимость [6].

Данные клинические проявления подчеркивают разнообразие ролей лептина в организме, многие из которых недостаточно изучены и до сих пор активно исследуются.

Заключение

Таким образом лептин является важнейшим регулятором различных функций организма, главным образом функции поддержания энергетического баланса, и, хотя ряд эффектов лептина еще предстоит выяснить, его открытие и изучение представляет собой новую веху в сфере профилактики и лечения ряда нарушений, в первую очередь патологии обмена веществ.

Список используемой литературы

Родионова Т.И., Тепаева А.И. Ожирение- глобальная проблема современного общества // Фундаментальные исследования. – 2012. – № 12-1. – С. 132-136;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=30779 (дата обращения: 03.02.2019).

.Dornbush S, Aeddula NR (2018) Physiology,Leptin.StatPearls Publishing; 2018-.2019 Jan 4 URL.:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/30725723(датаобращения 08.02.19)

Farooqi IS, O'Rahilly S. 20 years of leptin: human disorders of leptin action. J. Endocrinol. 2014 Oct;223(1):T63-70.[PubMed]

Peelman F, Zabeau L, Moharana K, Savvides SN, Tavernier J. 20 years of leptin: insights into signaling assemblies of the leptin receptor. J. Endocrinol.2014 Oct;223(1):T9-23.[PubMed]

Wasim M, Awan FR, Najam SS, Khan AR, Khan HN. Role of Leptin Deficiency, Inefficiency, and Leptin Receptors in Obesity. Biochem. Genet.2016 Oct;54(5):565-72.[PubMed]

Paz-Filho G, Mastronardi CA, Licinio J. Leptin treatment: facts and expectations. Metab. Clin. Exp. 2015 Jan;64(1):146-56.[PubMed]