Адипонектин, физиолошки ефекти и патолошки импликации
Меѓу адипокините, адипонектинот е главната молекула со антиинфламаторна улога, повеќето адипокини имаат проинфламаторно дејство. Адипокините, молекулите кои се лачат од масното ткиво, имаат важни невроендокрини импликации, вклучени во регулирањето на средниот метаболизам, енергијата и воспалението. Иако се лачи во масното ткиво, серумската концентрација на адипонектин е обратно пропорционална на масното ткиво. Хипоадипонектинемија се наоѓа во патогенезата на неколку метаболички и кардиоваскуларни заболувања, дури и малигни заболувања. Така, одржувањето на нормалното ниво на серум станува важно за нивна превенција.
содржина
Масно ткиво, место на синтеза на адипокин
Во последниве години, масното ткиво започна да се гледа како ендокрин орган со интензивна активност, што е место на синтеза на адипокини, молекули вклучени во регулирањето на метаболизмот и енергетската хомеостаза. Тие работат слично на класичните хормони, имаат ефекти врз повеќе системи и органи како што се мозокот, црниот дроб или имунолошкиот систем, вклучени во регулирање на однесувањето во исхраната и енергетскиот биланс, но исто така и во воспалителните процеси [1-6].
За разлика од повеќето адипокини, серумската концентрација на адипонектин е обратно пропорционална на масноста. Првично, првично беше опишан како пептид чијашто концентрација во плазмата варира во дебелината. Последователно, по набvingудувањето на неговите ефекти од регулирање на експресијата на некои молекули на ендотелијална адхезија, беше потврден неговиот антиатероклеротичен потенцијал. Покрај тоа, утврден е и неговиот придонес за одржување на чувствителноста на инсулин и енергетска хомеостаза [3,4].
Адипонектин, лачење и регулација
Адипонектин е пептид од 244 аминокиселини, кој се синтетизира главно на ниво на маснотии, но може да се лачи во мали количини од други ткива како што се црниот дроб, миокардот, скелетните мускули, дебелото црево, плацентата, плунковните жлезди или хипофизата. Синтезата на други ткива придонесува во мала мера во неговите серумски нивоа, предизвикувајќи особено автокрини или паракрини ефекти. Адипонектин ги извршува своите функции со активирање на неговите специфични рецептори кои се изразени во голем број ткива [2,3,6,7].
Неговата синтеза се одвива во зрели масни клетки во поткожно, висцерално или периваскуларно бело масно ткиво. Нормалното ниво на серум е помеѓу 2 и 30 μg/mL, на кои влијаат и генетските фактори и животните фактори (диета, физичка активност). Концентрацијата во серумот варира малку во текот на 24 часа, повисока наутро и минимална навечер и е приближно 40% поголема кај жените отколку кај мажите, бидејќи тестостеронот предизвикува намалување на серумскиот адипонектин, додека администрацијата на естроген или овариектомијата не влијае на тоа. Нивото на серум исто така се намалува со пролактин и глукокортикоиди [2,3,6-8].
Адипонектинот не се менува со храната
Општо, нивото на неколку хормони вклучени во енергетската хомеостаза претрпува значителни промени во нивото на серумот после јадење, но адипонектинот не се менува во однос на внесот на диета. Лицата следени 22 часа, три пати хранети се во овој интервал, не покажале флуктуации на нивото на адипонектин во крвта. Исто така, не беа забележани значителни промени кај лица со инсулинска резистенција [4].
Воспоставена е директна врска помеѓу серумската концентрација на адипонектин и поткожното масно ткиво и инверзната со висцералното. Иако висцералните маснотии се одговорни за лачење на голем дел од циркулирачкиот адипонектин, нивото на серумот паѓа кај дебели луѓе затоа што кај хипертрофираните адипоцити, полни со масни киселини, постои инхибиција на неговата синтеза. Така, намалувањето на депозитите на адипоцитите од висцералното ниво кај дебелите лица може да предизвика зголемување на адипонектинемијата, додека намалената поткожна маснотија кај луѓето со нормална тежина може да доведе до намалување на истата [3,4]. Иако маснотиите во исхраната и вишокот на маснотии се поврзани со хипоадипонектинемија, се чини дека концентрацијата на овој адипокин во серумот е во голема мера под влијание на енергетскиот метаболизам [4].
Патофизиолошки импликации на адипонектин
Адипоцитните хормони влијаат на неколку метаболички процеси, вклучително и дејство на инсулин, ангиогенеза, реновирање на крвните садови или регулирање на енергетскиот биланс [4,6]. Адипонектин делува паракрино и автокрино на масното и ендокриното ткиво на други ткива [3,5].
На мускулно и хепатално ниво, го стимулира катаболизмот на масните киселини, ја намалува хепаталната глуконеогенеза и ја зголемува чувствителноста на инсулин и, имплицитно, навлегувањето на глукоза [2,3,5,7]. На ендотелијално ниво има заштитен ефект од апоптоза предизвикана од реактивни видови кислород. Исто така, ја инхибира синтезата на молекулите на ендотелијална адхезија, размножувањето на мазните мускулни клетки, диференцијацијата на моноцитите во макрофаги и формирањето на клетки од пена. Адипонектин има антиинфламаторно и анти-атерогено дејство поради неговата способност да го стимулира производството на азотен оксид [2,3,7,9].
Во масното ткиво, адипонектинот ја стимулира диференцијацијата на адипоцитите, ја зголемува акумулацијата на липидите и транспортот на гликоза под дејство на инсулин. Покрај тоа, ја инхибира синтезата на интерлеукините 6 и 8 и ослободувањето на проинфламаторните фактори од страна на макрофагите и моноцитите на ниво на маснотии [2,3]. Адипонектин е вклучен во регулирањето на пролиферацијата на панкреасните β-клетки, што укажува на директно регулирање на секрецијата на инсулин [2]. Исто така, има антиапоптотични ефекти, особено кај панкреасните миоцити и β-клетки [3].
Одржување на енергетска хомеостаза
Енергетскиот биланс влијае на масата на белото масно ткиво, кое ја регулира синтезата и лачењето на масните клетки на хормоните. Покрај лептинот, адипонектинот е еден од адипоцитните хормони вклучени во регулирањето на енергетскиот биланс. Првично, вклучувањето на адипонектин во регулирањето на енергетскиот метаболизам се припишува на подобрена чувствителност на инсулин. Последователно, откриени се докази за поддршка на директно вклучување на овој адипокин во одржување на енергетската хомеостаза [4].
Со оглед на наизменичното хранење и варијацијата на достапноста на храната, човечкото тело има комплексен хормонски систем кој обезбедува рамнотежа помеѓу внесувањето храна, вишокот складирање и метаболичката стапка. Така, некои од овие хормони се „хормони на глад“, стимулираат внес на храна и ја намалуваат стапката на метаболизам. Спротивно на тоа, „хормоните на ситост“ ја зголемуваат стапката на метаболизам и го намалуваат внесувањето храна, спречувајќи претерано зголемување на депозитите на адипоцитите [4].
Адипонектин, хормон на глад
Адипонектин припаѓа на таа прва категорија, неговата улога како „хормон на глад“ е потврдена во студии врз животни, истакнувајќи дека нивото на серумот се намалува за време на постот и се зголемува со полнењето гориво. Во скелетните мускули, го стимулира енергетскиот метаболизам, иако не е утврдено до кој степен тоа е автокрино дејство, бидејќи адипонектинот се синтетизира во мали количини и на ова ниво. Кај адипоцитите, исто така, предизвикува намалување на стапката на липолиза, покрај подобрувањето на одговорот на инсулин. Покрај своите дејства на периферно ниво, адипонектинот се чини дека делува директно на централно ниво за регулирање на однесувањето во исхраната и потрошувачката на енергија [2,4].
Хипоадипонектинемија кај современи метаболички заболувања
Дебелината има зголемена преваленца кај популацијата, која се карактеризира со зголемен број хипертрофирани адипоцити. Кај дебелината, нарушувањата на адипоцитите се јавуваат како резултат на инфилтрација на ова ниво на клетки вклучени во воспалителни процеси, особено активирани макрофаги. Покрај тоа, стимулацијата на диференцијација на предидоцитите во зрели адипоцити, контролирана од адипонектин, се менува [4,6,7]. Серумските нивоа на адипонектин се намалуваат кај дебели лица, наспроти оние со нормална тежина, и исто така кај лица со инсулинска резистенција, хипертензија или дислипидемија [3,5-7,9].
Нарушувањето на нормалниот сооднос на про и антиинфламаторни адипокини игра важна улога во развојот на инсулинска резистенција кај дебелите луѓе [1,3]. Намалувањето на нивото на адипонектин во плазмата забележано кај пациенти со дијабетес тип 2, метаболен синдром или коронарен синдром игра важна улога во развојот на инсулинска резистенција [3,5,9].
Значително намалување на серумскиот адипонектин е забележано и кај предиабетичарите пред почетокот на инсулинската резистенција. Така, хипоадипонектинемијата се смета за основа за развој на инсулинска резистенција кај дијабетичари и дебели [4]. Кај пациенти со метаболен синдром, слично на дијабетичари и дебели, серумските нивоа на адипонектин се намалуваат и оние на проинфламаторни адипокини се зголемуваат, што претставува отежнувачки фактор на кардиоваскуларен ризик [3,6,7,10].
Висцералното масно ткиво е од особено значење со оглед на неговото учество во лачењето на про- и антиинфламаторни адипокини [7]. Неговиот претеран развој кај овие пациенти се меша во нивната синтеза и физиолошка секреција и предизвикува намалена состојба на хронично воспаление, што предиспонира за почеток и/или прогресија на метаболички болести поврзани со дебелина, како што се отпорност на инсулин, дислипидемија или кардиоваскуларни болести [3, 6,7,10].
Неодамна е докажано влијанието на внесот на калории врз синтезата на адипонектин. Калориското ограничување предизвикува зголемување на серумските нивоа на адипонектин кај дебели луѓе. 10-20% намалување на телесната тежина предизвика значително зголемување на адипонектинемија. Во исто време, чувствителноста на инсулин значително се зголеми кај овие лица. Но, други студии, во кои губењето на тежината е помало, околу 7-12%, не објавија значителна разлика. Исто така, за жени со нормална телесна тежина, калориското ограничување не го зголеми серумскиот адипонектин [4].
Влијание врз кардиоваскуларниот ризик
За разлика од другите адипокини, адипоектинот има заштитна улога во кардиоваскуларниот систем, со зголемување на чувствителноста на инсулин и неговиот позитивен ефект врз метаболизмот на јаглени хидрати и липиди [2,3].
Намалениот серумски адипонектин во дебелината е поврзан со зголемен кардиоваскуларен ризик и периферна артериска дисфункција, а возрасните со хипертензија имаат пониска адипонектинемија од нормотензивните. Исто така, нивото на серумот е обратно поврзано со ризикот од миокарден инфаркт, адипонектинот има заштитни, антиапоптотични ефекти кај кардиомиоцитите [3,6,8].
Има анти-атерогени и антиинфламаторни ефекти, хипоадипонекенемијата е вклучена во патогенезата на кардиоваскуларните заболувања, хипертензијата и хипертрофијата на коморите. Покрај тоа, високите вредности на адипонектин во серумот обезбедуваат добра прогноза за развој на кардиоваскуларни заболувања [7].
Заштитна улога во атеросклерозата
Заштитната улога на адипонектин во атеросклероза вклучува посредување во интеракција помеѓу клетките вклучени во овој процес (ендотелијални клетки, леукоцити, тромбоцити) и заштита на васкуларниот ендотел од оштетување. На ендотелијално ниво го инхибира производството на цитокини, намалувајќи ја нивната способност да се активираат од воспалителни стимули и со активирање на неговите специфични рецептори во макрофагите и моноцитите, ја намалува акумулацијата на воспалителните клетки на местото на васкуларни повреди. Исто така, ја стимулира синтезата на азотен оксид и ја зголемува стабилноста на атеромската плоча. Покрај тоа, неговата концентрација во серумот е позитивно поврзана со капацитетот на артериска вазодилатација по администрација на нитроглицерин [2,3].
Опишан е и неговиот антиоксидативен ефект, бидејќи адипонектинот го инхибира факторот на раст на ендотелот кој е вклучен во генерирање на реактивни видови кислород и во зголемувањето на ендотелијалниот оксидативен стрес [3].
Студиите на животни покажаа подобрување на ендотелијалната дисфункција и намалување на атеросклеротичниот ризик развиен како резултат на дебелина со зголемување на адипонектинемија. Третманот со адипонектин резултираше со значително намалување на атероматската плоча во аортата, заедно со намалување на молекулите на ендотелијална адхезија, потврдувајќи ја неговата кардиоваскуларна заштитна улога [6].
Вклучување на адипонектин во карциногенезата
Способноста на адипонектин да ја зголеми чувствителноста на инсулин заедно со неговите антипролиферативни ефекти укажа на потенцијалот на овој адипокин да стане корисен маркер во прогнозата и дијагнозата на неоплазмите [2].
Набудувањето на негативна корелација помеѓу адипонектинемијата и ризикот од развој на неоплазми доведе до идеја за можни ефекти на адипонектин врз малигни тумори. Така, утврдени се неколку видови туморски клеточни линии кои изразуваат рецептори на адипонектин, вклучувајќи ги и простатата, белите дробови, дебелото црево, црниот дроб, градите или желудникот. Покрај тоа, во експериментите за клеточна култура се покажа дека ја ограничува пролиферацијата и предизвикува апоптоза на клетките на ракот [2,9]. Адипонектин е корисен маркер за проценка на ризикот од развој на неоплазми кај дебели пациенти. Покрај тоа, молекулата е таа што ја прави врската помеѓу масното ткиво и карциногенезата [2].
Терапија со хипоадипонектинемија
Неговите антиинфламаторни, антиатерогени и инсулински подобрувања доведоа до тоа адипонектинот да се смета за молекула со терапевтски потенцијал [2,3]. Терапевтските стратегии може да бидат насочени кон стимулирање на синтезата на адипонектин или развој на неговите агонисти на рецептори [3].
Иако се покажа дека егзогената администрација на адипонектин е корисна при подобрување на кардиоваскуларните заболувања во експерименти врз животни, со оглед на пречките за администрација на луѓе, се претпочита зголемена ендогена синтеза [7].
Меѓу најчесто користените лекови, тиазолиндинедионите, хипогликемиите што се користат во третманот на дијабетес тип 2 или сартаните, антихипертензивните агенси предизвикуваат зголемување на нивото на адипонектин во серумот. Статините (симвастатин), фибратите (бензафибрат, фенебрират) и небиволол, исто така, имаат позитивно влијание [2,3,6-8].
Умерено вежбање и губење на тежината преку калориско ограничување или баријатриска хирургија се покажа како корисно за зголемување на серумскиот адипонектин кај лица со прекумерна тежина или дебели лица и дијабетичари.
Калориско ограничување
Калориското ограничување е најефективниот начин за зголемување на синтезата на адипонектин. Сепак, во повеќето случаи, ова е придружено со намалување на маснотијата, така што не е можно точно да се направи разлика помеѓу ефектот на калориско ограничување или оној предизвикан од намалувањето на масата на белото масно ткиво. Сепак, студии врз животни покажаа дека внесот на енергија е главниот фактор што ја контролира синтезата на адипонектин, а варијацијата во масата на белото масно ткиво има помала улога [4]. Промена на диетата во смисла на промена на количината на маснотии, но одржување на постојан број на калории, не предизвика промена во серумскиот адипонектин, и дебели и нормални лица [4].
Адипонектинот е обратно во корелација со гликемиското оптоварување на диетата. Покрај тоа, правилното внесување на растителни влакна, магнезиум, јаткасти плодови и умерено консумирање кафе предизвикува зголемување на адипонектинемијата. Употребата на додатоци во исхраната како што се екстракт од лук, рибино масло, омега-3 масни киселини, екстракт од семе од грозје, екстракт од зелен чај, таурин или ресвератрол исто така ја подобри адипонектинемијата [2,6,7, 11].
заклучоци
Адипонектин, покрај корисните ефекти врз метаболизмот на јаглени хидрати и липиди и енергетската хомеостаза, има заштитна улога на васкуларно ниво, преку своите антидијабетични, антиинфламаторни, антиоксидантни, антиапоптотични, антиатерогени, вазодилататорни и антитромботични дејства и намалување на концентрацијата во серумот. кардиометаболен.
Со оглед на врската помеѓу адипонектин и современи болести со голема преваленца кај популацијата, пожелно е одржување на оптималното ниво. Вежбањето, медитеранската диета со зголемена потрошувачка на овошје, ореви, кафе, одржување на нормална телесна тежина или дури и употреба на терапевтски агенси или додатоци на храна придонесува за зголемено ниво на серум.