Лептин (от др.-греч. λεπτός — тонкий) — пептидный гормон, регулирующий энергетический обмен. Относится к адипокинам (гормонам жировой ткани). Оказывает анорексигенное действие (подавляет аппетит). Снижение концентрации лептина ведёт к развитию ожирения. Лептин рассматривается в качестве одного из факторов патогенеза инсулиннезависимого сахарного диабета (сахарного диабета 2-го типа).
История открытия
Лептин выделен в 1994 году Y.Zhang с соавторами[1]. Инъекция лептина ob/ob лабораторным животным способствовала уменьшению массы тела, повышению двигательной активности и усилению термогенеза[2].
Строение и физиологическая роль
Представляет собой белок, состоящий из 167 остатков аминокислот[2], имеет общую молекулярную массу 16 КДа и относится к цитокинам (сигнальным белкам), образуемым жировой тканью. Основная физиологическая роль лептина проявляется снижением синтеза макроэргов и повышением затрат энергии. Его механизм действия заключается в передаче в гипоталамус информации о массе тела и жировом обмене. Взаимодействие лептина со специфическими рецепторами, расположенными в гипоталамической области, активирует выработку нервных импульсов, направленных в участки головного мозга, ответственные за регуляцию аппетита. Кроме того, действие лептина стимулирует симпатическую нервную систему, что в свою очередь ведёт к повышению артериального давления, частоты сердечных сокращений и процессов термогенеза, путём разобщения процессов окисления (клеточного дыхания) и фосфорилирования (синтез молекул АТФ) в митохондриях белой жировой ткани. В результате этих процессов большое количество энергии, которое запасается в жировой ткани в виде липидов, может быть преобразовано в тепло[3]. Таким образом, функциями лептина является подавление аппетита, регуляция менструальной функции у женщин (при критическом снижении уровня лептина прекращаются овуляции и менструации). Лептин секретируется адипоцитами, клетками жировой ткани. Этот гормон участвует в регуляции энергетического обмена организма и массы тела. Лептин часто называют гормоном насыщения. Считается, что он действует на гипоталамус, блокируя синтез и высвобождение нейропептида Y, вызывающего чувство голода. Врожденная недостаточностъ лептина у грызунов и у человека приводит к развитию тяжёлой формы ожирения[4]. В физиологических условиях лептин угнетает синтез инсулина, а инсулин, воздействуя на жировую ткань, стимулирует продукцию лептина[5].
Кроме того, лептин необходим для нормального развития нервных окончаний в гипоталамусе — дефицит этого гормона на стадии раннего развития мозга лабораторных мышей приводил к замедлению роста нервных окончаний из дугообразного ядра, при этом поражались как орексигенные, так и анорексигенные (в меньшей степени) пути[6]. Таким образом, в ходе проведенных лабораторных исследований выявлено влияние лептина на синаптическую передачу между нейронами дугообразного ядра, жировой и другими тканями организма. В числе прочего, повышается высвобождение норадреналина, который в жировой ткани взаимодействуя с β3-адренергическими рецепторами, вызывает увеличение экспрессии гена UCP1, ответственного за синтез разъединяющего белка митохондрий термогенина[6].
Не так давно была выдвинута гипотеза об участии лептина в адаптации организма к голоданию. При этом учитываются основные функции лептина — снижение расхода энергии за счет уменьшения синтеза гормонов щитовидной железы и теплообразования, мобилизация энергетических ресурсов за счет повышенной продукции глюкокортикоидов и подавления репродуктивной функции. Введение лептина голодающим мышам способствует коррекции нейроэндокринных нарушений, связанных со снижением уровня эндогенного лептина, то есть приводит к снижению активности щитовидной и половых желез на фоне стимуляции надпочечников. Именно низкий уровень лептина лежит в основе метаболических и нейроэндокринных сдвигов, характерных для нервной анорексии и лечебного голодания.
Интерес исследователей к лептину вызван ростом сердечно-сосудистой патологии. Установлено, что связь между количеством лептина и заболеваниями сердечно-сосудистой системы существует вне зависимости от других факторов риска, таких как курение, наличия высокого уровня холестерина и высокого кровяного давления и обусловлена влиянием лептина на эластичность артерий. Кроме того, высокий уровень лептина создает высокую вероятность тромбоза: в результате особого взаимодействия между лептином и рецепторами к нему, расположенными на тромбоцитах, ответственных за свертываемость крови, стимулируется тромбообразование.
Концентрация лептина играет роль физиологического сигнала о достаточности энергетических ресурсов организма для выполнения репродуктивной функции и влияет на выработку стероидных гормонов в яичниках. В период полового созревания происходит повышение концентрации лептина в крови.
Взаимодействие с инсулином
Лептин повышает чувствительность клеток печени и мышечной ткани к действию инсулина. Согласно одной из гипотез, вышеописанный эффект лептина объясняется взаимодействием между тирозинкиназами, активированными грелином и инсулином. Общие вторичные посредники обеих путей позволяют лептину запускать химические реакции, стимулируемые инсулином посредством субстрат-2 инсулинового рецептора (англ. insulin receptor substrate-2, IRS-2) и фосфоинозитид-3-киназу (англ. phosphoinositide 3-kinase)[7].
Лептин рассматривается в качестве одного из факторов патогенеза инсулиннезависимого сахарного диабета (сахарного диабета 2-го типа): избыток лептина ведёт к подавлению секреции инсулина, ингибирует действие инсулина на клетки печени, способствует развитию инсулинорезистентности инсулинозависимых тканей.
Лептин и ожирение
Несмотря на то, что лептин действует в качестве гормона, способствующего снижению массы тела, у людей и животных, страдающих ожирением, его концентрация в крови резко повышена, а инъекции экзогенного лептина не дают никакого клинического эффекта. Вероятно, в этом случае наблюдается нарушение каких-либо других компонентов сигнального пути данного гормона, а организм безуспешно пытается компенсировать это, повышая уровень секреции собственного лептина[6].
Таким образом, лептин может быть с успехом применён только для лечения тех редких случаев ожирения, которые возникли в результате мутации гена OB[6].
См. также
Примечания
- ↑ Скибчик В. А., Скибчик Я. В. «Проблема лептинемии при сердечно-сосудистых заболеваниях». //«Український медичний часопис». 2007. № 11/12. — с.45-51.
- 1 2 Nelson et al, 2008, p. 931.
- ↑ Nelson et al, 2008, p. 932.
- ↑ Montague CT et al. Congenital leptin deficiency is associated with severe early-onset obesity in humans. Nature (1997 Jun 26) 387(6636):903-8.
- ↑ Kolaczynski JW, Nyce MR, Considine RV, Boden G, Nolan JJ, Henry R, Mudaliar SR, Olefsky J, Caro JF (May 1996). “Acute and chronic effects of insulin on leptin production in humans: Studies in vivo and in vitro”. Diabetes. 45 (5): 699—701. DOI:10.2337/diabetes.45.5.699. PMID 8621027.
- 1 2 3 4 Nelson et al, 2008, p. 933.
- ↑ Nelson et al, 2008, p. 934.
Литература
- Nelson D.L., Cox M.M. Lehninger Principles of Biochemistry. — 5th. — W. H. Freeman, 2008. — ISBN 978-0-7167-7108-1.
Ссылки
 | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Эндокринные железы |
| ||||||||||||||||||
| Не-эндокрин. железы | Гастроэнтеропанкреатическая эндокринная система: Желудок: гастрин · грелин · 12-перстная: CCK · GIP · секретин · мотилин · Вазоактивный интестинальный пептид (VIP) · Подвздошная кишка: энтероглюкагон · Печень/другое: Инсулиноподобный фактор роста (IGF-1, IGF-2)
Жировая ткань: лептин · адипонектин · резистин Почки: JGA (ренин) · перитубулярные клетки (EPO) · кальцитриол · простагландин Сердце: натрийуретический пептид (ANP, BNP) | ||||||||||||||||||
| |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||
| |||||||||||
| |||||||||||
| |||||||||||
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .