XVI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2024

Введение. Большая часть исследований о регуляторной функции жировой ткани посвящена лептину, но появились новые результаты о процессах, происходящих в адипоцитах, которые приводят к нарушениям метаболизма в целом. При ожирении увеличивается размер клеток, соответственно, выработка гормонов увеличивается, что вносит свой вклад в создание метаболического синдрома.

Цель. Ознакомление с основными гормонами жировой ткани, обобщение современных представлений о регуляции и механизмах контроля с их помощью метаболизма.

Материалы и методы исследования. В качестве материалов для теоретического исследования использовались научные статьи, сборники, отечественная и зарубежная литература, клинические рекомендации Минздрава России, научные статьи, интернет-ресурсы по данной теме. Был применен метод анализа и синтеза отечественной и зарубежной литературы.

Результаты. Адипокины – это ряд активных молекул, которые обладают центральным, периферическим и локальным эффектом. Особый гормон, синтезируемый клетками жировой ткани - лептин. Лептин представляет собой пептид, который снижает чувство голода и стимулирует секрецию инсулина, посредством ингибирования синтеза нейропептида Y в нейронах аркуатного ядра гипоталамуса, то есть он анорексигенный. Рецепторы к нему располагаются в различных областях мозга: гипоталамусе, мозжечке, коре, гиппокампе, сосудистых сплетениях и эндотелии мозговых капилляров. Концентрация лептина в жировой ткани и плазме крови напрямую зависит от ТАГов, запасенных в виде жира, а также от энергетического баланса в организме человека, поэтому у людей с избыточным весом лептина больше, а у худых меньше. Голодание также приводит к снижению уровня гормона.

Адипонектин – это гормон, регулирующий уровень глюкозы, состояние липидного обмена и чувствительность к инсулину. Также обладает противовоспалительным, антиатерогенным действием. Кроме того, адипонектин является одним из гормонов с самыми высокими концентрациями в плазме. Снижение веса или ограничение калорийности приводит к увеличению уровня адипонектина, что в свою очередь означает повышение чувствительности к инсулину. Таким образом, воздействие адипонектина может играть решающую роль в разработке лекарств для лечения сахарного диабета 2 типа и других заболеваний, связанных с ожирением и обусловленных резистентностью к инсулину, таких как рак или сердечно-сосудистые заболевания. Адипонектин повышает чувствительность к инсулину за счет улучшения метаболизма глюкозы и липидов.

Резистин представляет собой небольшой пептид из 108 аминокислот, содержит большое количество цистеина. Резистин секретируется не только адипоцитами, но и иммунокомпетентными клетками. Введение антител к антирезистину, понижает уровень глюкозы в крови и улучшает действие инсулина у людей с диетическим ожирением. Аналогичным образом, резистин был вовлечен в патогенез диабетических осложнений и сахарного диабета.

Первый фактор, связанный с повышением массы тела и воспалением, является фактор некроза опухоли (ФНО-α). Исследования показывают, что уровни экспрессии ФНО-α в жировой ткани при ожирении сильно вовлечены в патогенез инсулинорезистентности. Это связано с тем, что ФНО-α может нарушать передачу сигналов инсулина в гепатоцитах и в жировой ткани. Другие исследования показали, что уменьшение ФНО-α снижает стимулированное инсулином поглощение глюкозы в скелетных мышцах. Целенаправленное удаление ФНО-α или его рецепторов повышает чувствительность к инсулину и толерантность к глюкозе у людей с лишним весом.

Интерлейкины. У 30% людей выработка ИЛ-6 происходит из жировой ткани. Концентрация интерлейкина больше в висцеральном жире. Их количество увеличивается при ожирении и стимулируется ФНО-α и интерлейкином-1. Высокая концентрация может увеличить риск ишемической болезни сердца, атеросклероза и нестабильной стенокардии.

При сахарном диабете, уровень интерлейкина в плазме повышен и положительно коррелируется с массой тела и концентрацией свободных жирных кислот в плазме. Как и в случае с ФНО-α, наибольшее количество ИЛ-6 происходит из клеток стромальных фракций сосудов, в то время как другая часть, примерно 1/3, обнаруживаемого в плазме, продуцируется белой жировой ткани. Более того, ИЛ-6 может способствовать окислению жирных кислот и поглощению глюкозы в скелетных мышцах. Некоторые исследования показали, что для этих эффектов требуется активация протеинкиназы, но этот механизм не изучен. В целом, интерлейкин ингибирует лирлпротеинлипазу, индуцирует липолиз и увеличивает поглощение глюкозы.

Белок, стимулирующий ацетилирование (ASP) усиливает липогенез с помощью транслокации переносчика глюкозы 4-го типа (GLUT4), образования глицерол-3-фосфата и повышения активности диацилглицеролацилтрансферазы (DGAT), фермента, катализирующего синтез триглицеридов. Уровень ASP в плазме повышается во время приема пищи и способствует синтезу и накоплению триглицеридов. Медиатор липогенеза, дефицит ASP, увеличивает уровень жирных кислот после приема пищи и снижает набор веса и синтез триглицеридов.

Уровень ASP повышается при ожирении, сахарном диабете 2 типа и сердечно-сосудистых заболеваниях, в то время как физические упражнения или потеря веса снижают уровень ASP. После приема пищи подкожная жировая клетчатка увеличивает выработку ASP. Это связано с локальным захватом жирных кислот. Кроме того, было высказано предположение, что, подобно инсулинорезистентности, состояние устойчивости к ASP также способствует нарушению метаболизма жировой ткани и дислипидемии, характерной для диабета и сердечно-сосудистых заболеваний.

Вывод. Незначительное воспаление в жировой ткани приводит к нарушению регуляции выработки адипокинов, что в свою очередь участвует в патогенезе сахарного диабета и заболеваниях сердечно-сосудистой системы. При увеличении веса подкожно-жировая клетчатка инфильтрируется макрофагами, которые высвобождают гормоны.

Таким образом, ожирение, воспаление и резистентность к инсулину можно объединить в один симптомокомплекс. Важно понимать пути, с помощью которых адипокины контролируют метаболизм, и пытаться найти новые методы лечения заболеваний, связанных сизбыточным весом.

Выражаю благодарность кандидату биологических наук, доценту кафедры химии Амелиной Людмиле Владимировне за помощь при подготовке работы.

Список литературы: 

1.Авдеева Л.В., Алейникова Т.Л., Андрианова Л.Е. [и др.] Биохимия: учебник. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2020. 768 с

2.Балаева-Тихомирова О.М., Кацнельсон Е.И., Володько А.С., Фомичёва Н.С., Максимюк Н.Н., Москвина Л.А. Роль адипоцитокинов в гормональной регуляции инсулинорезистентности // Вестник НовГУ. Сер.: Медицинские науки. 2021. №3(124). С.21-26

3.Мохова И.Г., Пинхасов Б.Б., Шилина Н.И., Янковская С.В., Селятицкая В.Г. Особенности психоэмоционального состояния, пищевого поведения и показателей гормонально-адипиновой регуляции метаболизма у мужчин с подкожным и абдоминальным типами распределения жира // Ожирение и метаболизм. – 2020. – Т. 17. – №2. – C. 156-1633.

4. Садыкова Д.И., Сусеков А.В., Леонтьева И.В., Закиров И.И., Сластникова Е.С., Галимова Л.Ф., Сабирова Д.Р., Криницкая Н.В. Нарушения липидного обмена и тиреотоксикоз. Рос вестн перинатол и педиатр 2020; 65:(6): 91–97

5. Шевченко Е.А., Потемина Т.Е., Успенский А.Н. Роль адипонектина и лептина в развитии метаболического синдрома и связанных с ним ожирением и сахарным диабетом II типа. Вестник медицинского института «РЕАВИЗ». Реабилитация, Врач и Здоровье. 2022;12(1):29–37

6. Ghaben AL, Scherer PE. Adipogenesis and metabolic health. Nat Rev Mol Cell Biol. 2019;20(4):242–258

7. Marcelin G, Silveira ALM, Martins LB, Ferreira AVM, Clément K. Deciphering the cellular interplays underlying obesity-induced adipose tissue fibrosis. J Clin Invest. 2019;129(10):4032–4040

8. Mann JP, Savage DB. What lipodystrophies teach us about the metabolic syndrome. J Clin Invest. 2019;129(10):4009–4021