От отделите по човешко хранене (G.F., T.M.), медицина (T.M.) и фармакология (T.M.), Университет на Илинойс в Чикаго.

От отделите по човешко хранене (G.F., T.M.), медицина (T.M.) и фармакология (T.M.), Университет на Илинойс в Чикаго.

Преглеждате най-новата версия на тази статия. Предишни версии:

Резюме

Нарастващото разпространение на затлъстяването в САЩ ще има пряко въздействие върху атеросклерозата и последващите нива на сърдечно-съдови заболявания. Тази статия разглежда потенциалните механизми за неблагоприятния ефект на излишната мастна тъкан върху стената на съда, значението на различните депа на мастната тъкан и доказателствата, че намаляването на мастната тъкан може да обърне риска от атеросклероза.

Разпространението на затлъстяването драстично се увеличава в Съединените щати. 1–3 Особено безпокойство предизвиква рязкото нарастване на затлъстяването сред децата и юношите. През 2003 до 2004 г. 17,1% от децата в САЩ са били със затлъстяване (както е определено като е по-голямо от 95-ия процентил от специфичния за пола индекс на телесна маса (ИТМ) за графики за възрастов растеж); значително се е увеличил в сравнение с 1999 до 2000 г. Приблизително 32,2% от възрастните в САЩ са със затлъстяване, както се определя от ИТМ≥30 kg/m 2. Екстремното затлъстяване (определено като ИТМ ≥40 kg/m 2) засяга 2,8% от мъжете и 6,9% от жените в Съединените щати. Много проучвания показват, че затлъстяването увеличава смъртността от всички причини, включително сърдечно-съдовата смърт. Този преглед се фокусира върху приноса на излишната мастна тъкан към основната основна причина за сърдечно-съдова смърт, атеросклероза на големи съдове. Разгледани са проучвания, измерващи ефекта на затлъстяването върху преките мерки за атеросклероза на големи съдове при хора, заедно с доказателства относно потенциалните механизми, чрез които излишната мастна тъкан може да повлияе неблагоприятно на съдовата стена.

Затлъстяване и атеросклероза

Излишната мастна тъкан и стената на съда: Механизми на нараняване

Съществуват многобройни механизми, чрез които затлъстяването може да повлияе неблагоприятно на васкулатурата и по този начин да увеличи сърдечно-съдовата смъртност (Фигура). Затлъстяването има редица последици, за които е известно, че ускоряват атеросклерозата, включително хипертония, диабет и дислипидемия. 12,13 Системното възпаление и производството на адипокини от мастната тъкан се считат за важни механизми за неблагоприятните ефекти на затлъстяването върху съдовата стена. 14 Метаболитите, цитокините и хормоните, освободени от мастната тъкан, могат да се насочат към черния дроб и чрез промени в получените от черния дроб липопротеини факторите на съсирването и възпалителните фактори влияят върху атерогенната среда на съдовата стена. Висцералната мастна тъкан, с нейния облагодетелстван достъп до порталната циркулация, може да бъде особено важна по този път. Освен това е доказано, че същите тези производни на мастната тъкан фактори влияят върху генната експресия и клетъчната функция в ендотелните клетки, артериалните гладкомускулни клетки и моноцитите/макрофагите. Те представляват основните типове клетки на артериалната стена и са ключови компоненти за защита на хомеостазата на съдовата стена.

артериосклероза

Продуктите от мастна тъкан работят директно в съдовата стена и през черния дроб, за да модулират атерогенната среда на съдовата стена. При затлъстяване производството на метаболити, цитокини и хормони от мастната тъкан се променя. В случай на висцерална мастна тъкан, тези фактори ще благоприятстват достъпа до черния дроб чрез порталната циркулация. В черния дроб факторите, получени от мастната тъкан, влияят върху състава и нивото на циркулиращите липопротеини и нивата на системните възпалителни и съсирващи компоненти на системата. Факторите, получени от мастна тъкан, също могат директно да регулират генната експресия и функцията на ендотелните, артериалните гладки мускули и клетките на макрофагите в съдовата стена. FFA показва свободни мастни киселини; TNF, фактор на туморна некроза; PAI, инхибитор на плазминогенов активатор.

Повишеното освобождаване на свободни мастни киселини от мастната тъкан при затлъстяване може също да ускори атеросклерозата чрез механизми, които не са пряко свързани с липидите. Доказателство за това са резултатите от проспективно проучване на 3315 субекта, последвано в продължение на 5,3 години. Нивата на свободни мастни киселини при тези субекти независимо предсказват смъртността от всички причини и сърдечно-съдовата смърт след корекция за възраст, пол, ИТМ, триглицериди, HDL, LDL, оценка на модела на хомеостазата на инсулинова резистентност, хипертония, тютюнопушене, С-реактивен протеин (CRP), хомоцистеин, креатинин, употреба на статини и β-блокер. 30 Излишното доставяне на свободни мастни киселини до периферните тъкани може да влоши инсулиновата резистентност и да играе роля в активирането на възпалителни процеси, вероятно чрез активиране на Toll-подобен рецептор 4. 14,31,32 Свободните мастни киселини също са показали, че индуцират апоптоза на ендотелните клетки и да наруши ендотел-зависимата вазодилатация. 33–35

Затлъстяването води до повишена експресия на допълнителни медиатори на възпаление в мастната тъкан, включително MCP-1. Експресията на адипоцити на MCP-1 се увеличава при затлъстяване и увеличените нива на циркулиращ MCP-1 увеличават броя на циркулиращите CD11B-положителни моноцити при мишки. 82 CD11B е компонент на MAC-1 и участва в свързването на моноцити/макрофаги със съдовата стена. Експресията на IL-6 на мастната тъкан се увеличава при затлъстяване при хора и се смята, че до една трета от плазмения IL-6 се получава от мастните места. При хората IL-6 предизвиква повишаване на плазмените свободни мастни киселини и повишени нива на чернодробна експресия на CRP. CRP може също да се произвежда в мастна тъкан и последните данни показват, че CRP може да участва пряко в атерогенезата на съдовата стена. 14,83,84 Ангиотензиноген, ангиотензин-конвертиращ ензим и инхибитор-активатор на плазминоген-1 също се произвеждат от мастната тъкан, където нивото им на експресия е повишено при затлъстяване. 14 Ангиотензин II предизвиква вазоконстриктивни ефекти и може също да стимулира системно възпаление. 14 Инхибиторът на плазминогенов активатор-1 може да стимулира атеротромбозата. 14.

Различия в атеросклеротичния риск въз основа на разпределението на мастната тъкан

Сърдечно-съдови предимства при отслабване

В сравнение с медицинската терапия, хирургичната интервенция може да доведе до по-значителна дългосрочна загуба на тегло. Sjostrom et al наскоро съобщиха за проспективно контролирано проучване, включващо затлъстели лица, претърпели стомашна операция, в сравнение с конвенционално лекувана контролна група със затлъстяване. 111 След 10 години теглото се е увеличило с 1,6% в контролната група и е намаляло с 16,1% в хирургичната група. Дву- и 10-годишните нива на възстановяване от диабет, хипертриглицеридемия, нисък HDL, хипертония и хиперурикемия са по-благоприятни в групата на хирургията. Хирургичната група също е имала по-ниска 2- и 10-годишна честота на диабет, хипертриглицеридемия и хиперурикемия. Няма разлики в честотата на хиперхолестеролемия или хипертония между групите. Това проучване е важно, тъй като показва, че подобренията в метаболитните параметри, които са били многократно демонстрирани при краткосрочна загуба на тегло, са трайни до 10 години. За това проучване обаче не са докладвани директни мерки за макроваскуларна болест.

Заключение

Неотдавнашното нарастване на разпространението на затлъстяването, особено сред младите, има значителни последици за нивата на атеросклероза и последващи сърдечно-съдови заболявания през следващите десетилетия. Съществуват няколко правдоподобни механизма за причинителна роля на затлъстяването в производството на атеросклероза. Те включват промени в кръвното налягане, липидите, метаболизма на глюкозата и системното възпаление. В допълнение се появяват доказателства, че факторите, произведени от мастна тъкан при затлъстяване, могат директно да повлияят на атерогенната среда на съдовата стена чрез регулиране на генната експресия и функция в ендотелните, артериалните гладки мускули и клетките на макрофагите. В литературата също има значителна подкрепа, че разпределението на мастната тъкан е важно за атеросклеротичния риск. Трънковата мазнина носи по-голям съдов и метаболитен риск от периферната мазнина и това може да бъде поне отчасти свързано с по-неблагоприятен модел на адипокини и цитокини, отделяни от висцералната мастна тъкан и нейния облагодетелстван достъп до порталната циркулация.

Важни въпроси за допълнителни изследвания остават за успешно посрещане на предизвикателството, породено от епидемията от затлъстяване. Разработването и оценката на допълнителни инструменти за превенция и лечение на затлъстяването и неговите съдови усложнения са от решаващо значение. Използването на сурогатни съдови крайни точки може да бъде полезно не само за изследване на механистичната връзка между излишната мастна тъкан и макроваскуларната атеросклероза, но и за оценка на ефекта от загубата на тегло, поддържана за по-кратък период от време, необходим за измерване на промените в сърдечно-съдовите събития. Необходима е и допълнителна работа за по-нататъшно изследване на биологията на адипоцитите и мастната тъкан. Неотдавнашното признание, че мастната тъкан е активен ендокринен и метаболитен орган, с основна роля в регулирането на потока и метаболизма на субстрата на организма и в повлияването на системното възпалително състояние 112,113, предоставя нови възможности за изследвания, които биха могли да доведат до по-ефективни подходи за предотвратяване и/или лечение затлъстяването и неговите съдови усложнения.

Оригиналът е получен на 11 септември 2006 г .; окончателната версия е приета на 2 февруари 2007 г.

Благодарим на д-р Годфри Гец за критичен преглед на ръкописа и на Стефани Томпсън за съдействието при подготовката на ръкописа.