Dołącz do czytelników
Brak wyników

Odżywianie i suplementacja

29 sierpnia 2018

NR 17 (Sierpień 2018)

Leptyna czyli dlaczego jesteśmy naturalnie sterowani

0 285

W ciągu ostatniego roku można było zaobserwować bardzo gwałtowne zainteresowanie leptyną. Pojawiło się kilka ciekawych prac przeglądowych, opisujących jej rolę w kontekście naszego zdrowia, prawidłowej masy ciała, a także aktywności hormonalnej organizmu. W artykule postaram się wyjaśnić czym jest sama leptyna, skąd o niej wiemy, jaką pełni funkcję w naszym organizmie i jaki wywiera na niego wpływ oraz czy i jak możemy wpływać na jej poziom.

Z ARTYKUŁU DOWIESZ SIĘ:

 

  • czym jest leptyna,
  • jaką funkcję pełni w naszym organizmie,
  • jak zachowuje się w wyniku zmian masy ciała, jak dbać o odpowiednią leptynowrażliwość.

 

Historia i podstawy

Leptyna (gr. leptos – drobny, szczupły), czyli jedno z najważniejszych białek wydzielanych przez adipocyty, została odkryta w 1994 roku przez Zhanga i wsp. [1]. U ssaków leptyna powstaje głównie w dojrzałych komórkach białej tkanki tłuszczowej (WAT), w niewielkich ilościach jest również wytwarzana np. w żołądku, mózgu, łożysku i gruczole piersiowym [2].

Biosynteza leptyny i jej wydzielanie jest zależne od masy WAT i obrazuje zawartość zasobów energetycznych w tej tkance [3]. Występowanie leptyny potwierdzono również u ptaków, gadów i ryb. 

To prawdopodobnie jeden z najważniejszych hormonów w ludzkim organizmie. Podstawową funkcją leptyny jest wpływ na uczucie sytości, głodu i masę ciała. Jako białkowy czynnik anoreksygenny leptyna odgrywa ważną rolę w regulacji metabolizmu energetycznego organizmu, bierze udział w długoterminowej regulacji pobierania pokarmu. Ponadto działając bezpośrednio lub za pośrednictwem układu współczulnego, wpływa na przemiany lipidów i węglowodanów w różnych tkankach obwodowych [4, 5]. Warto nadmienić również, że hormon ten reguluje wydzielanie GnRH, FSH, LH, ACTH, kortyzolu i GH. 

Tkanka tłuszczowa jest potężnym gruczołem dokrewnym, przez co produkuje ponad 50 różnych hormonów i cząsteczek sygnałowych [6], w tym właśnie adipokiny, takie jak: leptyna, czynnik martwicy nowotworu (TNF-α), interleukina 6 (IL-6), 
rezystyna, adiponektyna i wiele innych. 

Biosynteza leptyny i jej sygnalizacja

Ilość tkanki tłuszczowej i rozmiar adipocytów są głównym czynnikiem mającym wpływ na stężenie leptyny we krwi. Oba parametry są dodatnio skorelowane z biosyntezą leptyny w tkance tłuszczowej i samym jej stężeniem w krążeniu [7, 8]. 

Leptyna może wpływać bezpośrednio na funkcję komórki poprzez receptor zlokalizowany w błonie komórkowej. Oddziaływanie to jest możliwe poprzez receptor dla leptyny (LEPR lub OBR). Dotychczas ekspresję receptora dla leptyny stwierdzono m.in. w: podwzgórzu, móżdżku, naczyniach, żołądku i łożysku [9]. Kitawaki i wsp. udowodnili występowanie tego receptora także w ludzkim endometrium [10]. Istnieje ponad sześć izoform tego receptora ObRa-ObRf. Izoformy a i b odgrywają rolę w transporcie leptyny przez barierę krew-mózg. Za postać funkcjonalną przyjmuje się izoform ObRb [11]. 

Leptyna a metabolizm i otyłość

W 1996 roku Schartz i wsp. opisali, że stężenie leptyny w surowicy jest wyższe u ludzi z podwyższonym wskaźnikiem BMI oraz większą ilością tkanki tłuszczowej. Stężenie leptyny w surowicy wzrasta wraz z wartościami BMI i przyjmowaniem pokarmu, a maleje wraz z głodzeniem i niską zawartością tkanki tłuszczowej [12]. 

Uwolnienie neuropeptydu Y w jądrach podwzgórza poprzez czynniki takie, jak stres czy niski poziom glukozy indukuje poczucie głodu i najprawdopodobniej poprzez drogę neurogenną zwiększa syntezę insuliny w trzustce. Insulina wywołuje indukcję genu ob (obesity) i syntezę w tkance trzewnej leptyny. Samo powiązanie pomiędzy adipokinami, w tym leptyną a insuliną, jest dosyć ważne, dlatego opiszę je.

U osób otyłych obserwuje się prawidłowe lub podniesione stężenie leptyny w surowicy w porównaniu z osobami szczupłymi, co najczęściej jest powiązane ze zjawiskiem leptynooporności, wynikającym prawdopodobnie z upośledzenia indukcji receptorów dla leptyny. Receptory, których zadaniem jest regulacja apetytu, znajdują się w brzuszno-przyśrodkowej części podwzgórza. Receptory dla leptyny znajdujące się w tkance tłuszczowej odpowiadają za termogenezę, a te obecne w płucach i nerkach prawdopodobnie pełnią jeszcze inne funkcje niż tylko degradacja tego
białka. Udowodniono też wpływ leptyny na aktywację angiogenezy poprzez jej udział w przeroście tkanki tłuszczowej i angiopatii, czyli schorzeniach naczyniowych. 

Kolejnym elementem wpływającym na metabolizm jest hamowanie przez leptynę uwalniania z podwzgórza neuropeptydu Y (NPY), najsilniejszego poznanego stymulatora apetytu. W badaniach na zwierzętach doświadczalnych zaobserwowano, że zahamowanie produkcji NPY w OUN prowadzi do anoreksji badanych zwierząt. 

Zarówno stres, jak i insulina hamują aktywność bardzo wrażliwej na hormony lipazy wisceralnej tkanki tłuszczowej (HTL), co powoduje odkładanie się tej ostatniej w rosnącym obwodzie naszego pasa. Najprostszym wskaźnikiem zawartości trzewnej tkanki tłuszczowej (otyłość brzuszna) jest obwód w naszym pasie. Pomiar ten jest jednym z kryteriów diagnostycznych pozwalających rozpoznać zespół metaboliczny. Wartości odcięcia dla kobiet wynoszą 80 cm, a dla mężczyzn 94 cm. Otyłość brzuszna jest jednym z czynników ryzyka miażdżycy, zwłaszcza w towarzyszącej jej insulinooporności. Uwalniane w tym przypadku z naszych trzewi wolne kwasy tłuszczowe (WKT) wędrują prosto do wątroby, gdzie stają się substratami w syntezie bogatych w trójglicerydy lipoprotein o bardzo małej gęstości (VLDL) i pośrednio LDL-B. Same WKT upośledzają również katabolizm insuliny w wątrobie, co prowadzi do hiperinsulinemii. 

Adipokiny a rozwój otyłości i insulinooporności

Rola leptyny w patogenezie insulinooporności nie jest do końca jednoznaczna, jednak większość prac przemawia za jej rolą sprawczą w rozwoju tej choroby. W ludzkich hepatocytach leptyna zachowuje się antagonistycznie do insuliny poprzez hamowanie indukowanej insuliną fosforylacji tyrozyny substratu receptora insulinowego (IRS-1), zmniejszając ich insulinowrażliwość, co prowadzi do wzrostu tempa glukoneogenezy, a także działając na ATP-zależny kanał potasowy, wpływa hamująco na pierwszą fazę sekrecji insuliny przez komórki β trzustki. Poprzez duże stężenia leptyny może ona indukować rozwój wątrobowej insulinooporności. Jednak, jak podają niektóre prace, nie zaobserwowano wpływu leptyny na insulinooporność tkanek obwodowych [13, 14].

TNF-α jest jednym z mediatorów rozwoju insulinooporności poprzez hamowanie działania insuliny na poziomie tkanki tłuszczowej, wątroby i mięśni. Zwiększa insulinooporność poprzez hamowanie fosforylacji tyrozyny i zwiększając fosforylację seryny w substracie receptora insulinowego (IRS-1). W konsekwencji dochodzi do zmniejszenia aktywności receptora insulinowego. Zahamowanie przekaźnika GLUT-4 utrudnia wejście glukozy do komórki. 

Wytwarzanie IL-6 zwiększa się w otyłości z racji ogólnoustrojowego stanu zapalnego organizmu. W wyniku zwiększenia aktywności lipazy lipoproteinowej i zwiększenia uwalniania wolnych kwasów tłuszczowych wpływa ona na rozwój insulinooporności.

Poziom rezystyny podnosi się w otyłości. Poprzez swoje działanie zmniejsza wrażliwość hepatocytów na działanie insuliny, zwiększa glukoneogenezę, a tym samym przyczynia się do rozwoju insulinooporności. 

W wyniku towarzyszącej otyłości i narastającej ilości tkanki tłuszczowej poziom adiponektyny we krwi spada. Wykazuje działanie przeciwzapalne, hamuje wytwarzanie TNF, zwiększa wrażliwość komórek mięśniowych na działanie insuliny, a przez to co obniża stężenie glukozy niezależnie od poziomu insuliny. Ponadto stymuluje wychwyt wolnych kwasów tłuszczowych i zwiększa ich spalanie w mitochondriach komórek mięśni szkieletowych niezależnie od insuliny. Działa hepatoprotekcyjnie, zmniejszając stłuszczenie i zwłóknienie wątroby. 

Wytwarzany w tkance tłuszczowej angiotensynogen jako element układu RAA może odpowiadać za wzrost ciśnienia tętniczego i retencję wody. W efekcie wzrost uwalniania PAI-1 i bezpośrednio uszkadzające śródbłonek WKT stwarzają duże zagrożenie zakrzepowe. 

Pod wpływem insuliny leptyna może być wydzielana poza komórkę. Przeciwne działanie wykazują glukagon i katecholaminy, które poprzez wzrost stężenia cyklicznego adenozynomonofosforanu (cAMP) w adipocytach zmniejszają ilość mRNA leptyny oraz biosyntezę i wydzielanie tego białka [15].

Wpływ leptyny na oś podwzgórze-przysadka-gonady

Wpływ na oś jest pośredni, ponieważ wiele neuronów związanych z bilansem energetycznym anatomicznie powiazanych jest z neuronami wydzielającymi GnRH, co może stanowić wspólny element łączący gospodarkę energetyczną organizmu z zaburzeniami funkcji rozrodczych człowieka [16]. Niektóre badania sugerują, że leptyna może modulować oś podwzgórze-przysadka-gonady, działając poprzez „kisspeptyny” – produkty genu Kiss1 oraz neurokininy B. Mutacja w obrębie genu GPR54 receptora dla kisspeptyny powoduje rozwój hipogonadyzmu hipogonadotropowego u myszy, a także u ludzi [17].

Wart uwagi jest również fakt, że połączenie się leptyny z jej receptorem w mózgu przekazuje informację do wytworzenia aktywnej formy T3 i zmniejszenia konwersji T3 do formy nieaktywnej, czyli rT3. W dużym uproszczeniu zatem, jeżeli jesteśmy wrażliwi na leptynę, nasza oś podwzgórze-przy-
sadka-tarczyca powinna pracować w sposób właściwy.

Leptyna a odpowiedź immunologiczna

Rola leptyny nie pozostaje tylko w granicach metabolizmu i odżywiania, pełni ona również ważną fonkcję w procesach immunologicznych organizmu. Wspólnie z CRP, IL-1 i IL-6 bierze udział w ostrych fazach stanu zapalnego, gorączce czy sepsie. Warto jednak zauważyć, że w niektórych stanach zapalnych nie odnotowano jej działania [18]. 

Występowanie tkanki tłuszczowej w elementach układu immunologicznego przemawia za wpływem leptyny na procesy immunologiczne. Węzły chłonne oraz szpik kostny zawierają tkankę tłuszczową, która poza funkcją metaboliczną, izolacyjną, zapewnia również odpowiednie mikrośrodowisko do poprawnej odpowiedzi immunologicznej. 

Leptyna poprzez swoją budowę jest podobna do takich cytokin, jak: IL-6, IL-12 czy IL-15. W stanach zapalnych, w których dochodzi do uwolnienia czynników ostrej fazy, takich jak TNF, IL-1 czy IL-6, dochodzi również do uwolnienia leptyny. Sama ona wpływa również na rozwój i aktywację komórek NK. Na powierzchni komórek NK odkryto ekspresję receptora dla leptyny – ObRb. 

Od samej leptyny zależy również metabolizm i przeżycie limfocytów; może ona zwiększać ekspresję transporterów glukozy GLUT-1 i GLUT-2 na powierzchni limfocytów.

W badaniach udowodniono, że leptyna zaburza równowagę pomiędzy limfocytami Th1 a Th2. Bierze udział w procesach autoimmunizacyjnych, szczególnie mających związek z odpowiedzią zapalną. Zwiększone obwodowe stężenie leptyny u ludzi związane jest z przewlekłym stanem zapalnym oraz chorobami z autoagresji, podczas gdy obniżone stężenie leptyny hamuje powstawanie chorób autoimmunologicznych. Niższy poziom leptyny i przewaga cytokin typu Th2 było skorelowane z łagodniejszym przebiegiem reumatologicznego zapalenia stawów [19]. 

Regulowanie poziomu leptyny

 

  1. Wyśpij się! Cykl wydzielniczy leptyny przypada właśnie na godzinny nocne, zatem każda godzina, w której nie dbasz o swoją regenerację oraz zmniejszenie liczby godzin snu może skończyć się zaburzeniami związanymi z leptyną. Sen jest jednym z kluczowych aspektów do regulacji wszelkich zaburzeń. 
  2. Odpowiednia dieta Ograniczenie przetworzonej żywności i wyczyszczenie diety. Odpowiednio zbilansowana dieta, normokaloryczna, w myśl zasady 80/20 zapewni Ci komfort psychiczny, a także realizację celu. Czasami korzystnym pomysłem jest ograniczenie węglowodanów, szczególnie w okresie zimowym, jednak jest to aspekt bardzo indywidualny i wymaga dostosowania do każdej osoby. Unikanie dużych restrykcji kalorycznych – to nadal będzie informacja dla mózgu o trwającym głodzeniu. 
  3. Redukcja stanów zapalnych...

Pozostałe 70% treści dostępne jest tylko dla Prenumeratorów

Co zyskasz, kupując prenumeratę?
  • 6 wydań magazynu "Body Challenge"
  • Dodatkowe artykuły niepublikowane w formie papierowej
  • Szybki wgląd do filmów instruktażowych oraz planów treningowych i dietetycznych
  • Dostęp do wszystkich archiwalnych wydań magazynu oraz dodatków specjalnych
  • ...i wiele więcej!
Sprawdź

Przypisy