Катедра по физиология и биофизика, Медицинско училище Кек, Университет на Южна Калифорния, Лос Анджелис, Калифорния

Катедра по физиология и биофизика, MMR 630, 1333 San Pablo Street, Лос Анджелис, Калифорния 90033. E-mail: [email protected] Търсене на още статии от този автор

Катедра по физиология и биофизика, Медицинско училище Кек, Университет на Южна Калифорния, Лос Анджелис, Калифорния

Катедра по физиология и биофизика, Медицинско училище Кек, Университет на Южна Калифорния, Лос Анджелис, Калифорния

Катедра по физиология и биофизика, Медицинско училище Кек, Университет на Южна Калифорния, Лос Анджелис, Калифорния

Катедра по физиология и биофизика, Медицинско училище Кек, Университет на Южна Калифорния, Лос Анджелис, Калифорния

Катедра по физиология и биофизика, Медицинско училище Кек, Университет на Южна Калифорния, Лос Анджелис, Калифорния

Катедра по физиология и биофизика, Медицинско училище Кек, Университет на Южна Калифорния, Лос Анджелис, Калифорния

Катедра по физиология и биофизика, Медицинско училище Кек, Университет на Южна Калифорния, Лос Анджелис, Калифорния

Катедра по физиология и биофизика, Медицинско училище Кек, Университет на Южна Калифорния, Лос Анджелис, Калифорния

Катедра по физиология и биофизика, MMR 630, 1333 San Pablo Street, Лос Анджелис, Калифорния 90033. E-mail: [email protected] Търсене на още статии от този автор

Катедра по физиология и биофизика, Медицинско училище Кек, Университет на Южна Калифорния, Лос Анджелис, Калифорния

Катедра по физиология и биофизика, Медицинско училище Кек, Университет на Южна Калифорния, Лос Анджелис, Калифорния

Катедра по физиология и биофизика, Медицинско училище Кек, Университет на Южна Калифорния, Лос Анджелис, Калифорния

Катедра по физиология и биофизика, Медицинско училище Кек, Университет на Южна Калифорния, Лос Анджелис, Калифорния

Катедра по физиология и биофизика, Медицинско училище Кек, Университет на Южна Калифорния, Лос Анджелис, Калифорния

Катедра по физиология и биофизика, Медицинско училище Кек, Университет на Южна Калифорния, Лос Анджелис, Калифорния

Катедра по физиология и биофизика, Медицинско училище Кек, Университет на Южна Калифорния, Лос Анджелис, Калифорния

Постигна консенсус, че мазнините, съхранявани в централния сегмент на тялото, са особено вредни, тъй като предвещават по-голям риск от диабет, сърдечно-съдови заболявания, хипертония и някои видове рак ((1), (2), (3)). Също така се приема, че инсулиновата резистентност е свързана характеристика, която може да бъде съществена връзка между централната мастна тъкан и риска от заболяване. Освен това е възможно хиперинсулинемията, която придружава инсулиновата резистентност при недиабетни, но рискови индивиди, да увеличи или дори да медиира някои от вредните ефекти на висцералното затлъстяване ((4), (5), (6)).

Има обаче по-малко информация относно механизмите, които могат да свържат висцералната мастна тъкан с риск от заболяване. Например, има противоречия относно специфичните механизми, чрез които мазнините във висцералното отделение представляват по-голям риск от подкожната мастна тъкан. Много изследователи предполагат, че една или повече части, секретирани от висцералните адипоцити, могат да медиират инсулинова резистентност. Сред така наречените „лоши участници“ са свободните мастни киселини (FFA) 1 1 Нестандартни съкращения: FFA, свободна мастна киселина.
самите те („портална теория“) ((7), (8), (9)) или освободените от мастната тъкан цитокини (адипокини) като интерлевкин-1, интерлевкин-6, фактор на туморна некроза-α, резистин или намаляване на адипонектина, което многократно е доказано, че е свързано с намалена инсулинова резистентност ((10), (11), (12), (13)). Разбира се, може да участва и самият инсулин, тъй като други протеинови съединения, секретирани от мастна тъкан, все още не са идентифицирани.

Но защо висцерална мазнина? Дали поради уникалното анатомично положение на висцералната мастна депо, с отпадъчни води, постъпващи в черния дроб, или поради молекулярните характеристики на самата висцерална мазнина, което може да благоприятства освобождаването на увреждащи молекули в системното кръвообращение? Тези въпроси остават без отговор. В нашата лаборатория обаче разработихме модела на затлъстели кучета, което доведе до известно разбиране на патогенезата на метаболитния синдром. Кучешкият модел не е широко използван за изследване на метаболитния синдром, но установихме, че той има няколко важни характеристики, които сме успели да използваме: способността да се правят надлъжни измервания и възможността за достъп до порталната вена. В този смисъл кучето е уникален модел, тъй като тези последни измервания са плашещи при гризачи и извършването на повтарящи се, инвазивни клинични измервания при нечовешки примати е предизвикателство. Също така кучето с висцерално затлъстяване се оказа разумен модел за подобен синдром при хората (Фигура 1). Всъщност кучето е генетично по-подобно на хората, отколкото на гризача.

защо

Различни животински модели на затлъстяване и тяхната относителна хомология с човешкия геном.

Тук обобщаваме значително количество доказателства, в които разгледахме това, което считахме за най-простата хипотеза, съставена от два постулата: 1) че FFAs сами по себе си са сред най-важните продукти на висцералните адипоцити, които причиняват инсулинова резистентност (а оттам и метаболитната синдром) и 2) че анатомичната позиция на висцералното мастно депо (т.е. портален дренаж в черния дроб) играе важна роля в патогенезата на метаболитния синдром. Въпреки че не можем да кажем, че тези постулати са доказани, има данни, които ги подкрепят, а бръсначът на Occam ни инструктира да ги приемаме, докато не бъдат доказани неверни. Независимо дали са верни или не, изглежда, че изследването им ни е довело до по-задълбочено разбиране на физиологичната основа на самия метаболитен синдром.

Едно сходство между кучетата и хората е голямото отклонение в отлагането на мазнини при „дива“ или „естествена“ популация. Измерваме разпределението на мазнините около тръбната област с помощта на ядрено-магнитен резонанс [Фигура 2; 11 аксиални резена: 1-см ориентировъчен резен при пъпа (лява бъбречна артерия) ± 5 cm]. Подобно на човешките субекти ((14), (15)), има изненадваща променливост в разпределението. Някои животни са поразително слаби, като общата мазнина варира в коефициент 5, от 10 до 50 cm 3/cm 3 обезмаслена тъкан. Интересното е, че има тенденция висцералното затлъстяване да се увеличава бързо, когато човек изследва животни с увеличаване на телесните мазнини; депото на висцералните мазнини има тенденция към плато и подкожните мазнини се увеличават по-бързо с общото затлъстяване. Тази тенденция към увеличаване на висцералната мастна тъкан и плато може да бъде отговорна за рязкото намаляване на чувствителността към инсулин при по-слаби индивиди, като инсулиновата резистентност е сходна при хора с нива на ИТМ> 30 kg/m 2 ((16)).

Илюстрация на разпределението на мазнини, направена чрез ядрено-магнитен резонанс в областта на тръбите в модела на кучето. Аксиалното изображение на нивото, където лявата бъбречна артерия се разклонява от коремната аорта, се използва като срезов ориентир. Приносът на оменталната и подкожната мазнина се оценява в рамките на ± 5 cm от този ориентировъчен парче. Приблизително 20 аксиални изображения (в зависимост от относителната дължина на торса на животното) се използват за оценка на общата мазнина на багажника.

Данни за хода на времето за (A) производство на глюкоза и (B) усвояване на глюкоза по време на стандартна еугликемично-хиперинсулинемична скоба при кучета, хранени с изокалорична, умерена мастна диета на седмици 0 (○), 6 (•) и 12 (□) ( (17)).

„Хипотеза за препълване.“ Слабите животни имат малко мазнини във висцералното или подкожното отделение (I). Умереното хранене с мазнини (II) увеличава предимно мазнините във висцералното отделение, което води до отлагане на висцерални мазнини и чернодробна инсулинова резистентност (III). Повишените количества хранителни мазнини (IV) водят до отлагане на висцерални и подкожни мазнини и чернодробна и периферна инсулинова резистентност.

Ефект на пулсиращото интравенозно инжектиране на октаноат върху плазмения инсулин. Квадрати, инсулин; кръгове, FFA.

Обяснението за връзката между отлагането на висцерални мазнини и компонентите на метаболитния синдром, включително инсулинова резистентност, остава неясно. Не са представени обаче добри доказателства, опровергаващи възможния ефект на FFA при този синдром. Докато купчината протеини, секретирани от мастна тъкан, би могла да играе важна роля, поне в патофизиологичните състояния, според нас няма убедителна причина да се отхвърли концепцията, че самите FFA играят роля или дори мнозинството в ролята на индуциране чернодробна инсулинова резистентност, което е основното събитие в развитието на метаболитния синдром при животински модели ((17), (22)). Със сигурност е възможно цитокиновите молекули, които се отделят от мастната тъкан, да играят важна роля в патологичните състояния на екстремна инсулинова резистентност, като диабет тип 2.

Признание

Това проучване беше подкрепено от Националния институт по диабет и храносмилателни и бъбречни болести DK-27619 и DK-29867 (R.N.B.) и NIH Training Grant AG00093 (S.P.K. и K.J.C.). М. Кабир извърши тази работа по време на докторантска стипендия, подкрепена от грант, основан на ментори от Американската асоциация по диабет.

Бележки под линия

  • 1 Kissebah, AH. (1997) Централно затлъстяване: измерване и метаболитни ефекти . Diabet Rev. 5: 8 - 20 .

Брой пъти цитирани според CrossRef: 217

  • Антонио Джамел Коелю, Системно възпаление при пациенти със затлъстяване, стомашен байпас, 10.1007/978-3-030-28803-7, (125-132), (2020).

Ефект на различните обеми на интервални тренировки и непрекъснати упражнения върху Интерлевкин-22 при възрастни с метаболитен синдром: рандомизирано проучване