- Лептин
- Гормоны голода и насыщения
- Содержание
- Гипоталамус как центр регуляции аппетита [ править | править код ]
- Гормональная регуляция аппетита [ править | править код ]
- Гормоны насыщения [ править | править код ]
- Лептин [ править | править код ]
- Серотонин [ править | править код ]
- Гормоны голода [ править | править код ]
- Грелин [ править | править код ]
- Нейропептид Y [ править | править код ]
- Новый метод снижения аппетита [ править | править код ]
Лептин
Лептин – это гормон жировой ткани, обеспечивающий регуляцию энергетических, нейроэндокринных и метаболических процессов организма. Он служит клинико-лабораторным маркером риска сахарного диабета 2-го типа и ишемической болезни сердца, а также применяется для диагностики ожирения и вторичной аменореи.
Гормон жировой ткани, гормон голода.
Leptin, adipo-stat signal.
Иммуноферментный анализ (ИФА).
Нг/мл (нанограмм на миллилитр).
Какой биоматериал можно использовать для исследования?
Как правильно подготовиться к исследованию?
Не курить в течение 30 минут до исследования.
Общая информация об исследовании
Лептин получил название от греческого слова leptos, что означает «худой, тонкий». Этот гормон вырабатывается клетками жировой ткани и регулирует энергетические, нейроэндокринные и метаболические процессы организма.
Функция лептина осуществляется через его взаимодействие с рецепторами ObRs, находящимися в головном мозгу, а также в некоторых периферических тканях. Существует несколько изоформ ObRs: ObRa и ObRc, необходимые для транспорта молекулы лептина через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), и ObRb, обеспечивающий основные регуляторные эффекты в гипоталамусе. В результате взаимодействия с ObRb лептин стимулирует синтез анорексигенных (подавляющих аппетит) медиаторов (в частности, проопиомеланокортина) и тормозит синтез орексигенных (стимулирующих аппетит) медиаторов (в частности, нейропептида Y). Кроме того, лептин воздействует на мезолимбическую систему, формирующую мотивацию к принятию пищи и чувство удовлетворения от еды, и на нейроны центров продолговатого мозга, также формирующие чувство насыщения. По сути, лептин является уникальным «датчиком», координирующим многие нейроэндокринные процессы человека в соответствии с его энергетическими запасами. В норме повышение концентрации лептина происходит после обильной еды и сопровождается снижением аппетита.
Наследственный дефицит данного гормона возникает из-за некоторых мутаций в его гене, приводящих к укорачиванию молекулы лептина и нарушению ее структуры. При отсутствии подавляющего влияния лептина на аппетит люди испытывают постоянное чувство голода и набирают вес. Пациенты с этим редким врождённым дефектом характеризуются выраженным ожирением, развивающимся уже в детском возрасте, гипотиреозом, гипогонадизмом и задержкой полового развития. Несмотря на то что врождённый дефицит лептина встречается редко (у 5-6 % страдающих ожирением), его следует учитывать при диагностике ожирения, так как применение экзогенного лептина у таких пациентов значительно снижает вес и нормализует уровень половых гормонов.
Однако у подавляющего большинства пациентов с ожирением имеется переизбыток лептина на фоне невосприимчивости к его действию. При этом отсутствует контроль гипоталамуса и других структур головного мозга за частотой и количеством принятия пищи. Пациент испытывает голод даже при наличии адекватных его физиологическим затратам запасов энергии. Считается, что невосприимчивость к лептину развивается в результате структурных и функциональных дефектов на уровне рецептора ObRb, избыточной продукции ингибиторов лептина, а также при нарушении транспорта молекулы лептина через ГЭБ.
Около 1 миллиарда людей во всем мире страдает ожирением. С эволюционной точки зрения способность запасать энергию в виде жира при условии избытка пищи была необходима для выживания человека как вида, поэтому естественный отбор был направлен на закрепление мутаций, обеспечивающих накопление жировой ткани. В современном обществе, изобилующем продуктами питания, эти сложившиеся адаптационные механизмы более не являются преимуществом, однако по-прежнему сильны. Моногенные варианты (мутации одного гена) наблюдаются у малой доли пациентов с ожирением, в подавляющем же большинстве случаев ожирение – полигенное (обусловленное отклонениями в нескольких генах) и полифакториальное (вызванное сочетанием внутренних и внешних факторов) заболевание. Большое значение в развитии ожирения имеют малоподвижный образ жизни, курение и особенности рациона.
Ожирение – ведущий фактор риска развития сахарного диабета. Избыток жировой ткани провоцирует усиленную продукцию инсулина и гиперинсулинемию, что, в свою очередь, приводит к уменьшению количества рецепторов инсулина в периферических тканях и инсулинорезистентности. В норме лептин независимо от эффекта инсулина усиливает утилизацию глюкозы периферическими тканями и окисление жирных кислот в печени, увеличивает чувствительность периферических тканей к инсулину и снижает его секрецию бета-клетками поджелудочной железы. В связи с этим при наличии резистентности к лептину часто развивается и инсулинорезистентность, нарушается утилизация глюкозы и возрастает риск развития сахарного диабета 2-го типа, поэтому измерение концентрации лептина может быть использовано для оценки риска развития этого заболевания.
Ишемическая болезнь сердца (ИБС) также связана с ожирением. Высокая концентрация лептина стимулирует оксидативный стресс (окислительное повреждение клеток) в эндотелиоцитах, разрастание гладкомышечных клеток и отложение солей кальция в сосудистой стенке. Эти изменения приводят к нарушению реакции сосуда в ответ на дилатацинные стимулы (например, воздействие алкоголя, снижение артериального давления) и способствуют развитию атеросклероза. Избыток лептина связан с повышением концентрации протромбогенных факторов, таких как фибриноген, фактор VII и фактор фон Виллебранда. Структурные особенности лептина позволяют отнести его к семейству провоспалительных цитокинов – белков, поддерживающих воспаление. Например, лептин участвует в созревании Т-лимфоцитов в тимусе, поддержании пула NK-клеток, хемотаксисе и активации нейтрофилов. На гуморальном уровне лептин стимулирует продукцию фактора некроза опухолей α (TNF-α) и ИЛ-6. Эти иммунологические нарушения, обусловленные повышенным уровнем лептина и некоторых других цитокинов, позволяют рассматривать ожирение как хроническое воспалительное заболевание. Повышенный уровень лептина является предиктором развития инфаркта миокарда, нестабильной стенокардии или внезапной сердечной смерти. Таким образом, повышение концентрации лептина может рассматриваться как клинико-лабораторный маркер риска ИБС.
Концентрация лептина прямо пропорциональна массе жировой ткани и отражает энергетические запасы организма. Истощение энергетических запасов (в результате голодания, интенсивных физических нагрузок) сопровождается понижением концентрации лептина, что провоцирует характерные нейроэндокринные изменения: снижение уровня тироксина (понижение температуры тела и метаболизма, чувство холода, замедление реакций), повышение уровня гормонов стресса соматотропина, адреналина и кортизола (усиление липолиза и глюконеогенеза в печени, гипертриглицеридемия и гипергликемия) и снижение уровня половых гормонов (характерный признак истощения – вторичная аменорея и ановуляция, а также остеопороз).
Гипоталамическая аменорея встречается у 3-8,5 % пациенток в возрасте 13-44 лет. Она сопровождается подавленной ритмической продукцией гонадотропин-рилизинг-гормона (Гн-РГ) гипоталамуса, что приводит к дефициту фолликулостимулирующего (ФСГ) и лютеинизирующего (ЛГ) гормона гипофиза, снижению уровня половых гормонов и ановуляции. Одной из причин гипоталамической аменореи является дефицит лептина. Применение экзогенного лептина у таких пациенток нормализует синтез ГнРГ, ФСГ, ЛГ и половых гормонов. Поэтому измерение уровня лептина может быть использовано для выявления причины вторичной аменореи, а также для определения тактики лечения женского бесплодия.
Для чего используется исследование?
- Для дифференциальной диагностики ожирения (особенно для исключения его моногенных вариантов, например мутаций в гене рецептора меланокортина Mc4r), а также для решения вопроса о необходимости назначения экзогенного лептина.
- Для оценки риска развития сахарного диабета 2-го типа.
- Для оценки риска развития ишемической болезни сердца.
- Для дифференциальной диагностики вторичной аменореи (особенно для исключения гипоталамической аменореи на фоне интенсивных физических нагрузок, стресса, голодания, анорексии), а также для решения вопроса о необходимости назначения лептина.
Когда назначается исследование?
- При индексе массы тела более 25 (избыток массы тела) или более 30 (ожирение).
- При наличии факторов риска СД 2-го типа: абдоминального ожирения, наследственной предрасположенности к СД 2-го типа, наличия в анамнезе гестационного диабета, возрасте старше 45 лет, малоподвижном образе жизни.
- При факторах риска ИБС: мужской пол, наследственная предрасположенность к ИБС, курение, высокий уровень холестерина ЛПНП, гомоцистеина и С-реактивного белка, а также артериальная гипертензия и сахарный диабет.
- При прекращении и отсутствии менструации у пациентки в течение 3 и более месяцев.
Что означают результаты?
Для женщин: 3,7 — 11,1 нг/мл.
Для мужчин: 2 — 5,6 нг/мл.
Причины повышения уровня лептина:
- избыточное поступление питательных веществ;
- хроническая почечная недостаточность;
- гипотиреоз;
- синдром ночного апноэ;
- стресс.
Причины понижения уровня лептина:
- недостаточное поступление питательных веществ (голодание, анорексия);
- значительные физические нагрузки;
- гипертиреоз;
- хронические воспалительные заболевания (туберкулез, ревматоидный артрит, псориаз);
- злокачественные новообразования;
- дефицит сна.
Что может влиять на результат?
- Продукция лептина стимулируется эстрогенами и подавляется тестостероном, поэтому концентрация лептина у женщин выше, чем у мужчин.
- Концентрация лептина меняется в течение дня: высокие уровни характерны для утренних и вечерних часов.
- Доля связанного с растворимым в плазме рецептором лептина (неактивного лептина) может составлять до 80 % общей концентрации этого гормона.
Кто назначает исследование?
Эндокринолог, диетолог, кардиолог, гинеколог-эндокринолог, врач-генетик.
Литература
- Kelesidis T, Kelesidis I, Chou S, Mantzoros CS. Narrative review: the role of leptin in human physiology: emerging clinical applications. Ann Intern Med. 2010 Jan 19;152(2):93-100.
- Blüher S, Mantzoros CS. Leptin in humans: lessons from translational research. Am J Clin Nutr. 2009 Mar;89(3):991S-997S.
- Singhal A et al. Influence of leptin on arterial distensibility: a novel link between obesity and cardiovascular disease? Circulation. 2002 Oct 8;106(15):1919-24.
- Ahima RS, Flier JS. Leptin. Annu Rev Physiol. 2000;62:413-37.
- Jie Li, Fanghong Li, Allan Zhao. Inflammation and leptin. Drug Discovery Today: Disease Mechanisms, Volume 3, Issue 3, Autumn 2006.
Источник
Гормоны голода и насыщения
Содержание
Гипоталамус как центр регуляции аппетита [ править | править код ]
Гипоталамус является важнейшим регулятором пищевого поведения. Разрушение вентромедиальных ядер гипоталамуса сопровождается увеличением потребления пищи и увеличением массы тела; после стимуляции вентромедиальных ядер аппетит снижается. Напротив, при стимуляции латеральных ядер аппетит усиливается, а при их деструкции — ослабляется. При достаточном доступе энергии вентромедиальные ядра подавляют активность латеральных отделов, в период голодания функциональная активность латеральной области является лидирующей. [1]
Гормональная регуляция аппетита [ править | править код ]
Увеличение массы тела может быть обусловлено нарушением синтеза или продукции гормонов, участвующих в регуляции пищевого поведения. Существует 2 основные группы гормонов регулирующих пищевое поведение оказывающие орексигенный эффект (увеличивающие потребление пищи) и и обладающие анорексигенным действием (уменьшающие потребление пищи). Важнейшие моноамины и пептиды, обеспечивающие баланс между чувством голода и насыщения, представлены ниже в таблице.
Моноамины, пептиды и стероиды, воздействующие на регуляцию аппетита
Орексигенные эффекты (повышение аппетита) | Анорексигенные эффекты (понижение аппетита) |
---|---|
Норадреналин (α2-рецепторы) | Норадреналин (α1-,β2-рецепторы) |
Нейропептид Y | Серотонин |
β-эндорфин | Холецистокинин |
Соматолиберин | Меланоцитостимулирующий гормон |
Галанин | Кортиколиберин |
Грелин | Лептин |
Соматостатин | Энтеростатин, Глюкагон, Тиролиберин, Вазопрессин, Бомбезин |
Анаболические стероиды | Эстрогены |
Глюкокортикостероиды |
Гормоны насыщения [ править | править код ]
Лептин [ править | править код ]
Читайте основную статью: Лептин
Лептин является полипептидом. Секретируется адипоцитами (жировая ткань), плацентой, слизистой дна желудка, скелетными мышцами, эпителием молочных желез. Подавляет чувство голода и секрецию инсулина, вызывает инсулинорезистентность скелетных мышц и жировой ткани, усиливает термогенез. Является регулятором энергетического обмена [2] .
Серотонин [ править | править код ]
Серотонин — биогенный амин, образующийся из аминокислоты триптофана путем ее гидроксилирования и декарбоксилирования. Значительное количество серотонина содержится в энтерохромаффинных клетках кишечника, ЦНС, преимущественно в гипоталамусе и среднем мозге, тромбоцитах, меньшее количество — в лаброцитах, тучных клетках, надпочечниках. Серотонин оказывает влияние на нервную деятельность, вызывает сокращение гладкой мускулатуры кишечника, матки, бронхов, а также сужение сосудов. В основе реакции организма на серотонин лежат центральные, миотропные, ганглионарные, рефлекторные эффекты [3] .
Гормоны голода [ править | править код ]
Грелин [ править | править код ]
Читайте основную статью: Грелин
Одним из факторов, принимающих активное участие в регуляции аппетита, является гормон пептидной природы грелин, включающий 28 аминокислотных остатков. Открытый в 1999 г. грелин («ghre-» — индоевропейский корень слова, обозначающий рост) поначалу был описан как мощный стимулятор секреции гормона роста (ГР). он отвечает за появление чувства голода вырабатывается желудком и тонким кишечником и поступает в кровеносное русло. Непосредственно перед приемом пищи уровень грелина в крови возрастает, возникает ощущение голода. Появление чувства голода связано с воздействием грелина на гипоталамус. Повышенный уровень грелина в организме вызывает активацию ферментов, отвечающих за отложения жира, и уменьшает потребление уже имеющихся жировых отложений, таким образом стабилизируя их.
Нейропептид Y [ править | править код ]
Гипоталамический нейропептид Y является мощным стимулятором пищевой активности. Лептин подавляет синтез или секрецию нейропептида Y. Гормон понижает симпатический и повышает парасимпатический тонус, а также нарушает половую функцию [4] .
Новый метод снижения аппетита [ править | править код ]
На ежегодной конференции Общества Эндокринологии, проходящей в Хэрроугейте, Великобритания, команда специалистов из Imperial College (Лондон), представила новый метод снижения аппетита и, соответственно, терапии ожирения с использованием эндогенных гормонов насыщения, впервые проведя его клинические испытания на людях. [5]
Предыдущие исследования этой же группы показали, что сочетание гормонов глюкагона и глюканоподобного пептида 1 (GLP-1), играющих ключевую роль в регулировании уровня сахара в крови и метаболических процессов в организме, имеющих противоположно направленное действие (глюкагон повышает, а GLP-1 — снижает процент содержания глюкозы в плазме), эффективно действует в отношении снижения веса, ожирения и диабета на мышиной модели.
На этот раз целью исследователей было выяснить, насколько комбинация эндогенных гормонов насыщения снизит аппетит у людей. В эксперименте участвовали 12 волонтеров, которых разбили на четыре группы. Всем участникам четыре раза с интервалом в три дня в течение 120 минут вводили в вену либо глюкагон, либо GLP-1, либо комбинацию из этих гормонов, либо плацебо. Составы групп каждый раз менялись.
Через 90 минут после каждой процедуры участникам предлагалась еда. Было установлено, что комбинация глюкагона и GLP-1 действительно существенно снижает аппетит — получившие именно такую инфузию участники потребляли почти на 18 процентов меньше калорий, чем остальные. При этом никаких негативных побочных эффектов отмечено не было.
Как отмечают авторы, полученные на человеческой модели результаты подтверждают эффективность глюкагон/GLP-1-комбинации для снижения аппетита и дают основания надеяться, что на их основе может быть разработан новый подход к лечению ожирения и диабета. [6]
Тем не менее руководитель исследования профессор Стивен Блум выразил уверенность в том, что новый снижающий аппетит препарат на основе вырабатываемых организмом гормонов появится на рынке к 2020 году. [7]
Источник