Особливості ендокринної активності адипозної тканини при метаболічних розладах

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.11603/bmbr.2706-6290.2023.1.13323

Ключові слова:

адипозна тканина, адипокіни, метаболічні розлади

Анотація

Резюме. Починаючи з 80-х років минулого століття, надходять нові дані про продукцію жировою тканиною цілого класу субстанцій регуляції фізіологічних та метаболічних процесів, які отримали назву адипоцитокіни. Ці біоактивні фактори, що виділяються жировою тканиною, циркулюють і передають інформацію іншим метаболічно активним органам, таким як, м'язи, печінка, підшлункова залоза та мозок за допомогою ендокринних механізмів.

Мета дослідження – проаналізувати та узагальнити літературні джерела щодо вивчення сучасних відомостей про особливості ендокринної активності адипозної тканини при метаболічних розладах та їх зв’язку з розвитком запалення.

Матеріали і методи. У дослідженні використано аналітичний та бібліосемантичний методи. Під час проведення наукового пошуку було проведено огляд та проаналізовано 34 джерела сучасної вітчизняної та зарубіжної літератури.

Результати. Хронічне запалення жирової тканини значною мірою пов'язане з підвищеним накопиченням прозапальних макрофагів, які є основними імунними клітинами, що секретують більшу частину запальних цитокінів. У рамках взаємозв’язку ожиріння, запалення та інсулінорезистентності заслуговують на увагу такі цитокіни, як лептин, адипонектин, фактор некрозу пухлини-α (TNF-α) та інтерлейкін-6 (ІL-6). Розуміння властивостей цих речовин дозволить отримати уявлення про можливу сферу впливу адипозної тканини на організм. Лептин слугує сполучною ланкою між адипоцитами і β-клітинами підшлункової залози, стимулюючи секрецію інсуліну в умовах інсулінорезистентності. Цей адипокін являє собою циркулюючий протеїн та його мішенню є аркоподібні ядра гіпоталамуса, вплив на які визначає наша харчова поведінка. Адипонектин регулює енергетичний гомеостаз і надає антизапальний та антиатерогенний ефекти. Експресія, секреція та плазмовий рівень адипонектину знижуються при ожирінні та/або абдомінальному розподілі жирової тканини, тим самим підкресливши зворотний взаємозв'язок ступеня ожиріння та продукції адипонектину. TNF-α знижує передачу інформаційного сигналу біологічної дії інсуліну, посилюючи інсулінорезистентність, постійно наявну при ЦД 2 типу, а також перешкоджаючи поглинання глюкози і вільних жирних кислот жировою тканиною, та залучений у патогенез інсулінорезистентності як у печінці, так і в м'язах. Рецептор ІL-6 експресується в декількох ділянках мозку, таких, як гіпоталамус, в якому він контролює апетит та споживання енергії. Встановлено, що рівень експресії гена ІL-6 в жировій тканині має пряму кореляцію як зі ступенем активування поглинання глюкози, так і зі ступенем вираження інсулінорезистентності та гіперінсулінемії.

Висновки. Дисфункція жирової тканини як причинний фактор пов'язаний із метаболічними розладами. Відомо, що зміна концентрації різних адипокінів впливає на характер виникнення та перебіг прозапальних чи протизапальних реакцій. Таким чином, наведені дані літератури свідчать про те, що метаболічні розлади перебігають зі значними відхиленнями від фізіологічного рівня концентрацій прозапальних цитокінів та адипокінів.

Біографія автора

Р. Б. Алієв, Інститут фізіології імені О. О. Богомольця НАН України, м. Київ

аспірант Інститут фізіології ім. О. О. Богомольця НАН України, відділ гіпоксії

Посилання

Giralt M, Cereijo R, Villarroya F. Adipokines and the endocrine role of adipose tissues. Handbook of Experimental Pharmacology. 2016;233: 265-82. DOI: 10.1007/164_2015_6.

Parimisetty A, Dorsemans AC, Awada R, Ravanan P, Diotel N, Lefebvre d’Hellencourt C. Secret talk between adipose tissue and central nervous system via secreted factors-an emerging frontier in the neurodegenerative research. Journal of Neuroinflammation. 2016;13(1): 67.

DOI: 10.1186/s12974-016-0530-x

Fasshauer M, Bluher M. Adipokines in health and disease. Trends in Pharmacological Sciences. 2015 36(7): 461-70. DOI: 10.1016/j.tips.2015.04.014.

Bostrom P, Wu J, Jedrychowski MP, Korde A, Ye L, Lo JC, Rasbach KA, Bostrom EA, Choi JH, Long JZ, et al. A PGC1-alpha-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis. Nature. 2012;481(7382): 463-8. DOI: 10.1038/nature10777.

Harms M, Seale P. Brown and beige fat: development, function and therapeutic potential. Nat Med. 2013;19(10): 1252-63. DOI: 10.1038/nm.3361.

Hotamisligil GS. Inflammation, metaflammation and immunometabolic disorders. Nature. 2017;542(7640): 177-85. DOI: 10.1038/nature21363.

Li P, Liu S, Lu M, Bandyopadhyay G, Oh D, Imamura T, Johnson AM, Sears D, Shen Z, Cui B, et al. Hematopoietic-derived galectin-3 causes cellular and systemic insulin resistance. Cell. 2016; 167(4): 973-984.e12. DOI: 10.1016/j.cell.2016.10.025.

Ying W, Riopel M, Bandyopadhyay G, Dong Y, Birmingham A, Seo JB, Ofrecio JM, Wollam J, Hernandez-Carretero A, Fu W, et al. Adipose tissue macrophage-derived exosomal miRNAs can modulate in vivo and in vitro insulin sensitivity. Cell. 2017; 171(2): 372-84.e12. DOI: 10.1016/j.cell.2017.08.035.

Jakubzick CV, Randolph GJ, Henson PM. Monocyte differentiation and antigen-presenting functions. Nat Rev Immunol. 2017;17: 349-62. DOI: 10.1038/nri.2017.28.

Koelwyn GJ, Corr EM, Erbay E, Moore KJ. Regulation of macrophage immunometabolism in atherosclerosis. Nat Immunol. 2018;19: 526-37. DOI: 10.1038/s41590-018-0113-3.

Li P, Oh DY, Bandyopadhyay G, Lagakos WS, Talukdar S, Osborn O, Johnson A, Chung H, Maris M, Ofrecio JM, et al. LTB4 promotes insulin resistance in obese mice by acting on macrophages, hepatocytes and myocytes. Nat Med. 2015;21: 239-47. DOI: 10.1038/nm.3800.

Amano SU, Cohen JL, Vangala P, Tencerova M, Nicoloro SM, Yawe JC, Shen Y, Czech MP, Aouadi M. Local proliferation of macrophages contributes to obesity-associated adipose tissue inflammation. Cell Metab.2014;19: 162-71. DOI: 10.1016/j.cmet.2013.11.017.

Wauman J, Zabeau L, Tavernier J. The leptin receptor complex: heavier than expected? Front Endocrinol (Lausanne). 2017;8:30. DOI: 10.3389/fendo.2017.00030.

Farr OM, Gavrieli A, Mantzoros CS. Leptin Applications in 2015: What Have We Learned About Leptin and Obesity? Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 2015;22: 353-9. DOI: 10.1097/MED.0000000000000184.

Gonzalez-Carter D, Goode AE, Fiammengo R, et al. Inhibition of leptin-ObR interaction does not prevent leptin translocation across a human blood-brain Barrier model. Journal of Neuroendocrinology.2016;28(6). DOI: 10.1111/jne.12392.

Metlakunta A, Huang W, Stefanovic-Racic M, Dedousis N, Sipula I, O’Doherty RM. Kupffer cells facilitate the acute effects of leptin on hepatic lipid metabolism. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2017;312(1): E11-8. DOI: 10.1152/ajpendo.00250.2016.

Denroche HC, Kwon MM, Quong WL. Leptin induces fasting hypoglycaemia in a mouse model of diabetes through the depletion of glycerol. Diabetologia. 2015;58(5): 1100-8. DOI: 10.1007/s00125-015-3529-4.

Bolze F, Bast A, Mocek S. Treatment of diet-induced lipodystrophic C57BL/6J mice with long-acting PASylated leptin normalises insulin sensitivity and hepatic steatosis by promoting lipid utilization. Diabetologia. 2016;59(9): 2005-12. DOI: 10.1007/s00125-016-4004-6.

Tsai M, Asakawa A, Amitani H, Inui A. Stimulation of Leptin Secretion by Insulin. Indian J Endocrinol Metab. 2012;16: S543-8. DOI: 10.4103/2230-8210.105570.

Banks WA. Role of the blood-brain barrier in the evolution of feeding and cognition. Annals of the New York Academy of Sciences. 2012;1264: 13-9. DOI: 10.1111/j.1749-6632.2012.06568.x.

Frank S, Heni M, Moss A. Long-term stabilization effects of leptin on brain functions in a leptin-deficient patient. PloS One. 2013;8(6): e65893. DOI: 10.1371/journal.pone.0065893.

Matarese G, La Rocca C, Moon HS. Selective capacity of metreleptin administration to reconstitute CD4+ T-cell number in females with acquired hypoleptinemia. Proc Natl Acad Sci USA. 2013;110:E818 827. DOI: 10.1073/pnas.1214554110.

Fasshauer M, Bluher M. Adipokines in health and disease. Trends Pharmacol. Sci. 2015;36(7): 461-70. DOI: 10.1016/j.tips.2015.04.014.

Zhao W, Wu C, Li S, Chen X. Adiponectin protects palmitic acid induced endothelial inflammation and insulin resistance via regulating ROS/IKKβ pathways. Cytokine. 2016; 88:167-176. DOI: 10.1016/j.cyto.2016.09.005.

El Husseny MW, Mamdouh M, Shaban S. Adipokines: potential therapeutic targets for vascular dysfunction in type II dia­betes mellitus and obesity. J. Diabetes Res. 2017(6): 1-11. DOI: 10.1155/2017/8095926.

Ramanjaneya M, Chen J, Brown JE. Identification of nesfatin-1 in human and murine adipose tissue: a novel depot-specific adipokine with increased levels in obesity. Endocrinology. 2014;15(7): 3169-80. DOI: 10.1210/en.2009-1358.

Formoso G, Taraborrelli M, Guagnano MT. Magnetic resonance imaging determined visceral fat reduction associates with enhanced Il-10 plasma levels in calorie restricted obese subjects. PLoS One. 2012;7(12): e52774.

DOI: 10.1371/journal.pone.0052774 12.

Marques-Vidal P, Schmid R, Bochud M, Bastardot F, Känel R, Paccaud F, Glaus J. et al. Adipocytokines, hepatic and inflammatory biomarkers and incidence of type 2 diabetes. The CoLaus study. PLoS One. 2012;7(12): e51768. DOI: 10.1371/journal.pone.0051768.

Daniele G, Guardaro Mendoza R, Winner D, Fiorentino T, Pengou Z, Cornell J, Andreozzi F, et al. The inflammatory status score including IL-6, TNF-α, osteopontin, fractalkine, MCP-1 and adiponectin underlies wholebody insulin resistance and hyperglycemia in type 2 diabetes mellitus. Acta Diabetol. 2014; 51(1): 123-31. DOI: 10.1007/s00592-013-0543-1.

Tateya S, Kim F, Tamori Y. Recent advances in obesity-induced inflammation and insulin resistance. Frontiers in Endocrinology. 2013;4: 1-14. 10. DOI: 3389/fendo.2013.00093.

Mu ZP, Wang YG, Li CQ, et al. Association between Tumor Necrosis Factor- α and diabetic peripheral neuropathy in patients with type 2 diabetes: a meta-analysis. Neurobiol. 2016;54(2): 983-96. DOI: 10.1007/s12035-016-9702-z.

Liu C, Feng X, Li Q. Adiponectin, TNF-α and inflammatory cytokines and risk of type 2 diabetes: A systematic review and meta-analysis. Cytokine. 2016;86: 100-9. DOI: 10.1016/j.cyto.2016.06.028.

Oh KJ, Lee DS, Kim WK, Han BS, Lee SC, Bae KH. Metabolic adaptation in obesity and type II diabetes: myokines, adipokines and hepatokines. Int J Mol Sci. 2016;18(1): 8. DOI: 10.3390/ijms18010008.

Formoso G, Taraborrelli M, Guagnano MT. Magnetic resonance imaging determined visceral fat reduction associates with enhanced Il-10 plasma levels in calorie restricted obese subjects. PLoS One. 2012;7(12): 52.

DOI: 10.1371/journal.pone.0052774.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-01-16

Як цитувати

Алієв, Р. Б. (2023). Особливості ендокринної активності адипозної тканини при метаболічних розладах. Вісник медичних і біологічних досліджень, (1), 26–32. https://doi.org/10.11603/bmbr.2706-6290.2023.1.13323