начало :: поиск :: подписка :: издатели :: карта сайта

 

---

Том 2/N 3/2001

ОБЗОРЫ

---

Влияние лептина на регуляцию массы тела

---

А.С.Аметов, Т.Ю.Демидова, А.Л.Целиковская

Кафедра эндокринологии и диабетологии РМАПО, Москва

---

Резюме
В обзоре обсуждается роль лептина в регуляции энергетического обмена. Лептин – гормон, близкий по своей структуре первому классу цитокинов, секретируется жировыми клетками. Синтез лептина определяется количеством потребляемой пищи. Уровень лептина снижается при голодании и повышается при переедании. Большинство исследователей отводят лептину ведущую роль в развитии ожирения. Однако результаты исследований, выполненных в последние годы, позволяют предположить участие лептина в метаболических и нейроэндокринных процессах, характерных для кахексии, нервной анарексии и неспецифических расстройств аппетита.

Summary
The paper deals with a role of leptin in regulating energy metabolism. Leptin is a hormone that is structurally close to the first class of cytokines is secreted by fatty cells. The synthesis of leptin is determined by the amount of consumed food. Its leptin decreases at fasting and increased at overconsumption. Most investigators point out that leptin plays the leading role in the development of obesity. However, studies suggest that this hormone is involved in the metabolic and neuroendocrine processes that are characteristic of cachexia, anorexia nervosa, and nonspecific appetite disorders.
   Лептин представляет собой гормон (молекулярная масса 16 кД), секретируемый жировыми клетками, циркулирующий в крови в свободной и связанной формах. По своей структуре он близок к первому классу цитокинов. Содержание лептина в общей циркуляции крови подчиняется суточному ритму с ночным подъемом, а его секреция носит импульсный характер [1]. Синтез этого гормона контролируется ob-геном, геном ожирения, который был открыт при клонировании с использованием модели ожирения у мышей гомозиготной линии ob/ob [2].
   Основные действия лептина:
   - повышение печеночного глюкогенолиза и захвата глюкозы скелетными мышцами;
   - повышение скорости липолиза и уменьшение содержания триглицеридов в белой жировой ткани;
   - усиление термогенеза;
   - стимуляция ЦНС;
   - снижение содержания триглицеридов в печени, скелетных мышцах и поджелудочной железе без повышения НЭЖК в плазме.
   Большинство исследователей отводят лептину ведущую роль в развитии ожирения (рис. 1). Однако последние исследования позволяют предположить участие лептина в метаболических и нейроэндокринных процессах, характерных для кахексии, нервной анорексии и неспецифических расстройств аппетита.
   По современным представлениям лептин подает сигнал в гипоталамус через активацию специфического лептинового рецептора, что проявляется уменьшением потребления пищи и увеличением расхода энергии. При этом через специфические рецепторы в гипоталамусе он подавляет синтез нейропептида Y (NPY), продуцируемого нейронами дугообразного ядра, что приводит к снижению аппетита, повышению тонуса симпатической нервной системы и расходу энергии, а также изменению обмена веществ в периферических органах и тканях [2, 3] (рис. 2).
   В результате ограничения потребления пищи концентрация лептина в сыворотке снижается [7]. На уровне гипоталамуса лептин влияет на продукцию нейропептидов с аноректическим действием (меланиностимулирующий гормон, кортикотропин релизинг-гормон) и на уровень пептидов, стимулирующих потребление пищи. Установлено, что лептиновый путь регуляции энергетического гомеостаза не зависит от серотонинового пути, который активизируется при приеме таких лекарственных препаратов, как фенфлурамин и дексфенфлурамин [4]. Рецепторы к лептину выявляются также в периферических тканях, включая легкие, почки, печень, поджелудочную железу, надпочечники, яичники, стволовые клетки гемипоэза, скелетные мышцы. Столь широкая распространенность лептиновых рецепторов в организме может свидетельствовать о том, что лептин не только регулирует чувство насыщения. Однако весь спектр его влияний, связанный с активацией лептиновых рецепторов, изучен пока недостаточно. Также необходимы дальнейшие исследования по уточнению пострецепторных механизмов передачи лептинового сигнала для разработки методов лечения, которые могли бы способствовать увеличению чувствительности к лептину. По всей видимости, лептиновые рецепторы, находящиеся в эндотелии капилляров и сосудистых сплетениях головного мозга, обеспечивают транспорт лептина из крови в интерстициальную ткань головного мозга и в спинномозговую жидкость через гематоэнцефалический барьер. При достижении определенной концентрации лептина в сыворотке (25-30 нг/мл) дальнейшее ее повышение не сопровождается параллельным увеличением концентрации лептина в ткани мозга и спинномозговой жидкости. Этот феномен может играть определенную роль в развитии резистентности к лептину и ожирения [2, 5].
   Уровень лептина в сыворотке повышается при увеличении массы жировой ткани, причем его продукция в подкожной жировой клетчатки выше, чем в висцеральных жировых депо. Уровень лептина отражает не только количество накопленного жира, но также нарушения энергетического обмена: при голодании он значительно снижается, при переедании – повышается. Состав потребляемой пищи (особенно содержание в ней макро- и микроэлементов, например цинка) и различные гормональные факторы также влияют на уровень лептина [2, 6]. Курение, которое сопровождается развитием гиперадренергического состояния, также способствует снижению уровня лептина [6]. В ряде исследований было показано, что некоторые цитокины, например фактор некроза опухоли – D, интерлейкин-1 и интерлейкин-6 снижают уровень лептина [7]. Интересен и такой факт, что уровень лептина у женщин оказался выше, чем у мужчин [2, 6, 7], что может быть связано с разным характером распределения жировой ткани, а также стимулирующим действием эстрогенов и прогестерона, с одной стороны, и подавляющим действием андрогенов – с другой.

   Лептин увеличивает темп липолиза в белой жировой ткани, приводя к снижению запасов триглицеридов. Лептин также снижает содержание триглицеридов в печени, скелетных мышцах и поджелудочной железе, препятствуя их образованию из НЭЖК. Было показано, что лептин имеет ЦНС-опосредованное влияние на метаболизм глюкозы, независимо от аноректического эффекта. Внутривенное введение лептина увеличивает продукцию глюкозы и уменьшает содержание гликогена в печени. Также было предположено, что лептин имеет прямое влияние на метаболизм глюкозы в печени, но все еще не известно, противоположно ли оно действию инсулина или аналогично.
   Недавно проведенное исследование на мышах (введение лептина мышам линии ob/ob, с дефицитом лептина из-за наличия мутаций в гене) позволило предположить, что у человека ожирение тоже может быть обусловлено дефицитом этого гормона и введение экзогенного лептина может способствовать коррекции данного состояния. Было описано несколько случаев ожирения крайней степени с ранним началом, которые были связаны с инактивирующими мутациями гена лептина, но в ходе нескольких крупномасштабных исследований подобные мутации в общей популяции не были обнаружены [2, 8]. Таким образом, дефицит лептина вовсе не является основной причиной развития ожирения. Напротив, у лиц, страдающих ожирением, очень часто отмечается повышенный уровень лептина, т.е. в большинстве случаев ожирение обусловлено резистентностью к лептину. Важно определить, какие нарушения могут способствовать развитию резистентности к лептину. Недавние исследования позволяют предположить, что лептин активирует супрессор 3-й сигнальной системы цитокинов, который подавляет сигналы лептина, способствуя развитию как лептинорезистентности, так и ожирения [2]. Продолжается поиск мутаций в других молекулах, на которые воздействует лептин, например, в рецепторе меланоцит-стимулирующего гормона (МС-4). На взаимосвязь лептина с рецептором могут влиять глюкокортикоиды, способствуя развитию резистентности к лептину на уровне центральной нервной системы. Резистентность может возникать и на уровне гематоэнцефалического барьера, обеспечивающего транспорт лептина из крови в мозг. Часто одни и те же дозы лептина, не оказывающие никакого действия при периферическом введении, эффективно снижают аппетит при центральном введении [9].
   Недавно проведенные экспериментальные исследования показали, что введение лептина вызывает снижение массы тела [9]. Причем на фоне введения лептина у млекопитающих снижается только масса жировой ткани, в то время как при голодании снижается также масса других тканей [9]. В большинстве случаев при ожирении отмечается высокий уровень эндогенного лептина, что указывает на наличие резистентности к этому гормону, но совсем не означает абсолютной резистентности к экзогенному лептину. Пока неизвестно, можно ли преодолеть резистентность к лептину и снизить массу тела с помощью высоких доз лептина. В настоящее время ведутся клинические испытания по введению экзогенного лептина. Пациентам с дефицитом лептина подкожно вводили лептин. За 9 мес масса тела снизилась на 14,7 кг и значительно улучшились показатели метаболизма [10]. Сочетание терапии лептином с гипокалорийной диетой приводило к статистически значимому снижению массы тела, через 1 мес снижение массы тела в среднем составило 1 кг, а через 6 мес – 5,4 (0,7–7,1) кг [10].
   Не так давно была выдвинута гипотеза об участии лептина в адаптации организма к голоданию. При этом учитываются основные функции лептина – снижение расхода энергии за счет уменьшения синтеза гормонов щитовидной железы и теплообразования, мобилизация энергетических ресурсов за счет повышенной продукции глюкокортикоидов и подавления репродуктивной функции. Введение лептина голодающим мышам способствует коррекции нейроэндокринных нарушений, связанных со снижением уровня эндогенного лептина, т.е. приводит к снижению активности щитовидной и половой желез на фоне стимуляции надпочечников. Этот эффект лептина реализуется через изменение секреции нейропептида Y. Именно низкий уровень лептина лежит в основе метаболических и нейроэндокринных сдвигов, характерных для нервной анорексии и лечебного голодания. При кахексии и неспецифических расстройствах аппетита уровень лептина в крови не отличается от такового у здоровых людей с аналогичным индексом массы тела. Тем не менее результаты одного из исследований позволяют предположить, что при нервной анорексии транспорт лептина через гематоэнцефалический барьер повышен при более низкой концентрации лептина. У таких больных по мере восстановления массы жировой ткани уровень лептина в спиномозговой жидкости начинает снижаться и достигает нормальных величин задолго до того, как нормализуется масса тела. Кроме того, у больных с кахексией снижение уровня лептина тесно связано с нейроэндокринными нарушениями. Так, при низком уровне лептина может развиться аменорея. Поэтому у женщин с кахексией для восстановления менструаций необходим лептин. Отмечено, что на фоне усиленного питания происходит повышение концентрации как лютеинизирующего гормона, так и лептина [2].    

Заключение
   За последнее время многое стало известно о роли лептина в регуляции энергетического обмена, но некоторые вопросы остаются до сих пор открытыми. Ожидается, что в ходе дальнейших исследований будет до конца ясен механизм регулирующего влияния лептина на аппетит и расход энергии.

/media/heart/01_03/135.shtml :: Sunday, 05-Aug-2001 18:52:42 MSD

© Издательство Media Medica, 2000. Почта :: редакция, webmaster