Биохимические аспекты ожирения

Эндокринные и биохимические аспекты развития ожирения: влияние гормонов эндокринных желез

В жировой ткани осуществляются процессы обмена углеводов и жирных кислот, включая образование жира из углеводов.

Размеры и количество адипоцитов (клеток жировой ткани) у каждого человека существенно различаются, как и соотношение количества жировой ткани в висцеральных пространствах и в подкожном жировом слое.

Увеличение объема жировой ткани при ожирении в основном происходит за счет гипертрофии жировых клеток. Однако при тяжелых формах заболевания также может увеличиваться и количество адипоцитов (особенно у детей).

Клетки стромы жировой ткани являются клетками-предшественниками адипоцитов, содержащими, как правило, небольшие включения жира. Под воздействием ряда многих факторов эти клетки быстро трансформируются в зрелые адипоциты.

Огромное значение в патогенезе ожирения среди таких факторов имеют различные биологически активные вещества, в том числе гормоны, вырабатываемые как в самой жировой ткани, так и в других органах (например, таких гормонов, как глюкокортикоиды, инсулин, трийодтиронин и др.).

Гормоны эндокринных желез, оказывающие влияние на процесс формирования жировых отложений:

1. Инсулин. Жировая ткань так же, как мышцы и печень, является инсулинозависимой. Под действием инсулина в жировой ткани происходит подавление активности гормоночувствительной липазы, что приводит к снижению высвобождения глицерина и свободных жирных кислот (СЖК) и, следовательно, уменьшению их уровня в плазме крови. При этом, наоборот, усиливается биосинтез ацилглицеролов, липогенез и окисление глюкозы в пентозо-фосфатном пути.
2. Норадреналин, адреналин, адренокортикотропный гормон (АКТГ), глюкагон, меланоцитстимулирующий гормон, вазопрессин и гормон роста. Под действием этих гормонов, наоборот, ускоряются процессы высвобождения из жировой ткани свободных жирных кислот (соответственно, повышается их концентрация в плазме крови) и липолиза триглицеридов (ТГ). Такой эффект у большинство перечисленных гормонов связан с активацией гормоночувствительной липазы.
3. Глюкокортикоиды и тиреоидные гормоны. Эти гормоны прямого действия на липолиз не оказывают, но они имеют пермиссивное влияние на эффекты других гормонов.

Эндокринные и биохимические аспекты развития ожирения: влияние гормонов жировой ткани

Биохимические процессы, которыми обусловлено избыточное отложение жировой ткани, во многом также определяются концентрацией в крови биологически активных веществ, регулирующих пищевое поведение и метаболизм отдельных веществ и секретируемых самой жировой тканью.

Развитие большинства неблагоприятных последствий ожирения связано с избыточной секрецией этих гормонов и/или резистентностью к ним.

Основные биологически активные вещества, вырабатываемые жировой тканью и влияющие на процессы ее отложения:

1. Лептин. Лептин является одним из основных гормонов жировой ткани. Он характеризуется наличием суточного ритма секреции: наибольшая его концентрация в крови отмечается в ночное время, а также спустя 2-3 ч после приема пищи. Лептину отводится ключевая роль в регуляции энергетического обмена, поэтому уровень его содержания в ЦНС позволяет оценить количество жировой ткани в организме. Точкой приложения лептина являются специфические рецепторы, расположенные в гипоталамусе. В результате взаимодействия лептина с ними подавляется секреция нейропептидов, способствующих усилению аппетита, и стимулируется синтез некоторых анорексигенных факторов. У пациентов с ожирением концентрация лептина относительно повышена, однако, это не приводит к развитию ожидаемого эффекта (снижению потребления пищи и увеличению затрат энергии), что говорит о наличии резистентности к данному гормону. Особенно часто гиперлептинемия наблюдается при сочетании ожирения и инсулинорезистентности и/или сахарного диабета 2 типа. Это может свидетельствовать о том, что гиперлептинемия сама по себе, вероятно, приводит к нарастанию или развитию инсулинорезистентности. Еще одним неблагоприятным последствием длительной гиперлептинемии является развитие хронической гиперактивации симпатического отдела вегетативной нервной системы, чем обусловлено множество серьезных осложнений ожирения, например, артериальная гипертензия.
2. ФНО-альфа (фактор некроза опухоли альфа). Обычно в большом количестве данное вещество выделяет белая жировая ткань при наличии инсулинорезистентности. Избыточная секреция ФНО приводит к значительному снижению утилизации жировой тканью глюкозы. Помимо этого, ФНО способствует угнетению экспрессии гена липопротеидлипазы кишечника. Обнаружение повышенной секреции ФНО-альфа у пациентов с ожирением привело к формированию представлений о данном заболевании как о провоспалительном состоянии. В то же время эффективность использования АТ к ФНО-альфа при лечении ожирения, связанного с инсулинорезистентностью, клиническим исследованиям доказать пока не удалось.
3. ИЛ-6 (интерлейкин-6). Как и ФНО-альфа, данный медиатор воспаления тормозит активность липопротеидлипазы, а также усиливает термогенез. Его высокая концентрация в крови у больных ожирением является еще одним аргументом в пользу провоспалительной теории развития данного заболевания. Кроме того, у таких больных выявляется повышенная концентрация различных маркеров системного воспаления, включая CРБ.
4. Митохондриальные разобщающие белки. При участии этих белков, синтезирующихся в жировой ткани, происходит процесс разобщения окисления органических веществ и синтеза АТФ, обеспечивающий трансформацию энергии в тепло. Эти процессы происходят в бурой жировой ткани, являющейся одним из основных органов, принимающих участие в термогенезе. Различают разобщающие белки 1-го, 2-го и 3-го типов. Однако в патогенезе ожирения достоверно установлена роль только одного из них. Так, например, разобщающий белок 1-го типа. Экспрессия данного типа разобщающего белка отмечается только в бурой жировой ткани, а участие его в патогенезе ожирения не установлено. Разобщающий белок 2-го типа. Этот белок экспрессируется как в бурой, так и в белой жировой ткани, а также в печени, легких и макрофагах. Помимо собственно термогенеза разобщающий белок 2-го типа также участвует в развитии лихорадки и формировании воспалительного ответа при инфекционных заболеваниях. Основной локализацией разобщающего белка 2-го типа является висцеральная жировая ткань брюшной полости. Установлено, что у пациентов с ожирением его экспрессия значительно снижена по сравнению с людьми, не имеющими данного недуга. Это позволило сделать выводы о том, что недостаточности данного белка (в том числе из-за мутации гена, его кодирующего) отводится существенная роль в патогенезе ожирения, включая висцеральный тип, так как снижение его секреции значительно тормозит мобилизацию из жировой ткани энергетических веществ.