Бхарат Б. Аггарвал

Лаборатория за изследване на цитокини, Катедра по експериментална терапия, Тексаски университет, Център за рак на М. Д. Андерсън, Хюстън, Тексас 77030

възпаление

Резюме

ВЪВЕДЕНИЕ

Затлъстяването и метаболитният синдром се считат за големи кризи в общественото здраве не само в САЩ, но и в световен мащаб. Експертна комисия, свикана от Националните здравни институти, определи наднорменото тегло като индекс на телесна маса (ИТМ) от 25 до 29,9 kg/m 2, а затлъстяването като BMI от 30 kg/m 2 или по-голямо. Според Световната здравна организация (СЗО) към 2005 г. в световен мащаб е имало приблизително 1,6 милиарда възрастни с наднормено тегло, от които поне 300 милиона са били с клинично затлъстяване. Преобладаването на наднормено тегло и наднормено тегло при възрастни американци непрекъснато се увеличава през годините и при двата пола, във всички възрасти, във всички расови и етнически групи, на всички образователни нива и за всички нива на пушене. Повечето проучвания показват увеличение на смъртността, свързано със затлъстяването. Хората, които са с наднормено тегло, имат 10% -50% повишен риск от смърт от всички причини, в сравнение със здрави индивиди. Повечето от повишения риск се дължат на сърдечно-съдови причини. Затлъстяването е свързано с около 112 000 излишни смъртни случая годишно сред населението на САЩ спрямо индивиди със здраво тегло (http://www.cdc.gov/obesity/index.html).

Състояние, свързано със затлъстяването, метаболитен синдром се характеризира с колекция от нездравословни измервания на тялото и необичайни резултати от лабораторни тестове, които идентифицират лица с висок риск от развитие на сърдечно-съдови заболявания и/или диабет тип 2. Агресивната модификация на начина на живот и възможното използване на лекарства за лечение на състояния, които съставляват метаболитен синдром, могат да намалят шансовете на човек да развие сърдечно заболяване или инсулт. Според CDC, около 47 милиона американци - почти една четвърт от възрастните в САЩ - имат метаболитен синдром. Тези данни илюстрират сериозността на проблема, който повечето смятат, че може да бъде предотвратен (22).

Въпреки че приема на калории е един от основните фактори, допринасящи за затлъстяването, хората от векове знаят ролята, която диетата играе при затлъстяването. Определени видове диети (провъзпалителни) могат да насърчат затлъстяването, докато други видове (противовъзпалителни) могат да го намалят (3, 53, 93, 115, 142). Висококалоричната диета с високо съдържание на мазнини и ниско съдържание на фибри обикновено насърчава затлъстяването; ограничението на калориите, физическите упражнения и пълноценните храни са го обърнали (51, 151, 192). Обикновено се смята, че силно преработените, пакетирани и рафинирани храни, заредени със захар и хидрогенирани масла, вероятно ще насърчат затлъстяването.

Познаването на традиционната медицина ни позволи да идентифицираме храни, хранителни добавки, билки и подправки, за които се смята, че проявяват ефекти на затлъстяване. Някои от тях могат да се считат за компоненти на фармакопеята на комплементарната и алтернативната медицина (CAM). Според констатациите, публикувани през юли 2009 г. от Националното проучване на интервюто за здравето (NHIS), американците са похарчили 34 милиарда щатски долара за CAM през 2007 г. Дали лечението с CAM е безопасно и ефективно, все още не е ясно. Настоящият преглед изследва ролята на възпалителните пътища в патогенезата на затлъстяването и модулацията на затлъстяването от различни хранителни вещества, получени от подправки, с особен акцент върху куркумина.

РОЛЯ НА ВЪЗПАЛЕНИЕТО ПРИ ЗАТЪЛВАНЕ И МЕТАБОЛНИ БОЛЕСТИ

При затлъстяването, както и при повечето други хронични заболявания, възпалението изглежда играе основна роля. Затлъстяването, диабет тип 2, хипертония и дислипидемия са тясно свързани с инсулиновата резистентност и тази група от заболявания се нарича метаболитен синдром. Хроничното възпаление, наблюдавано при затлъстяване, е съобщено при развитието на атеросклероза, друго провъзпалително заболяване (153). Плурипотентните мезенхимни стволови клетки в костния мозък се диференцират в адипоцити, остеобласти и други клетки. Адипоцитите играят основна роля в развитието на метаболитен синдром. Тези клетки участват в енергийната регулация и хомеостазата. Енергийният метаболизъм се контролира предимно от инсулин, хормон, който насърчава синтеза и съхранението на протеини, въглехидрати и липиди. По този начин инсулиновата резистентност обикновено се свързва със затлъстяването.

Zhang и колеги (211) изследват дали метаболитното възпаление компрометира нервните регулаторни системи и следователно насърчава затлъстяването, свързано с прехранване. Те установиха, че прекомерното хранене активира хипоталамусния NF-кВ отчасти чрез повишен стрес от ендоплазмен ретикулум, който прекъсва централната инсулинова/лептинова сигнализация и действия. По този начин, потискането на хипоталамусния NF-кВ може да бъде друга стратегия за борба със затлъстяването и свързаните с него заболявания.

Друг фактор за затлъстяването, диференциацията на адипоцитите, е строго контролиран процес, регулиран от PPAR-γ и CCAA/подобрител, свързващ протеин-алфа. PPAR принадлежат към супер семейството ядрени рецептори. Сред всички PPAR, PPAR-γ е основна молекулярна цел за всички лекарства, сенсибилизиращи инсулина, като троглитазон, пиоглитазон и розиглитазон, одобрени за лечение на пациенти с диабет тип 2 (107). Доказано е, че TNF понижава експресията на гена PPAR-γ, което също може да доведе до инсулинова резистентност (187, 209). Установено е, че индуцираният от TNF NF-кВ блокира свързването на PPAR-γ с ДНК чрез образуване на комплекс с PPAR-γ и неговия AF-1-специфичен коактиватор, PPAR-γ коактиватор -2 (PGC-2) (187). Друг доклад обаче посочва, че TNF-α инхибира транс-активността на PPAR-γ в култивирани чернодробни звездни клетки (HSC) чрез намалено PPAR-γ-PPRE (елемент на отговор на пролифератора на пероксизома) ДНК свързване и свързана с извънклетъчната сигнална протеинкиназа (ERK) 1/2-медиирано фосфорилиране на Ser (88) на PPAR-γ1, но не през NF-κB пътя (182).

Друг важен източник на възпаление е повишената инфилтрация на макрофаги в WAT на затлъстели лица (198). Много свързани с възпалението и специфични за макрофаги гени не са регулирани в WAT (202). Високият прием на глюкоза може да причини генерирането на реактивни кислородни видове (ROS) от макрофагите, което води до активиране на NF-κB (11). Наситените мастни киселини, освободени от адипоцитите чрез индуцирана от макрофаги липолиза, активират TLR4 за индукция на NF-кВ (181). Циркулиращите едноядрени клетки при затлъстели индивиди са в провъзпалително състояние (52). Като цяло тези проучвания категорично показват, че възпалението играе основна роля за затлъстяването и инсулиновата резистентност.

Насочване на възпалителните пътища от куркумин при затлъстяване и метаболитни заболявания