Leptyna –hamuje apetyt
przekazywanie informacji między
tkanką tłuszczową a centralnym
układem nerwowym
Zespół ciężkiej
otyłosci ob/ob)
leptyna
• 167 aminokwasów (16 kD; rodz. cytokin)
• wydzielana przez adipocyty i transportowana
do podwzgórza (receptor Ob-R; kodowany
przez gen db – inaktywacja receptorów -
otyłość)
• Synteza: komórki tkanki tłuszczowej (białej i
BAT), komórki nabłonkowe żołądka; mózg,
łożysko, mięśnie szkieletowe
• Propeptyd – odcięcie 21 aa (sekwencja
sygnałowa) – wydzielana do krwi – wiąże się z
rozpuszczalną formą receptora leptyny
• Wolna leptyna selektywnie kontroluje masę tkanki
tłuszczowej – leptyna związana z rozpuszczalna
formą receptora reguluje wydatkowanie energii
Doświadczenia na myszach
•
punktowa mutacja G T – otyłość
myszy
•
ob/ob – niskie stężenie leptyny
•
db/db – wysokie stężenie leptyny
•
Podanie leptyny myszom ob/ob –
zmniejszenie apetytu, spadek masy
ciała
•
Podanie leptyny myszom db/db –
nie zmniejszało łaknienia (niska
wrażliwość receptora leptyny)
Doświadczenia na myszach
• Myszy „prawidłowe”+pożywienie bogate w
tłuszcz – wzrost stężenia leptyny we krwi
proporcjonalny do przyrostu tkanki
tłuszczowej w organizmie
• Receptory leptyny w podwzgórzu i splocie
naczyniówkowym – hamowanie
neuropeptydu Y
Przyczyny otyłości u zwierząt
• Zaburzenia w wydzielaniu leptyny
• Niskie stężenie leptyny we krwi
• Mutacje receptora leptyny w
podwzgórzu, będące przyczyną
niewrażliwości na ten hormon
Leptyna
• Gen ob. – chromosom 7 (3 eksony 2
introny)
• Ekspresja genu ob. W komórkach żółtej
tkanki tłuszczowej
• Na biosyntezę leptyny wpływa także
wielkość komórek tłuszczowych
Postępy Biochemii 47, 01
Leptyna (hormon sytości)
Stężenie zalezy od pobierania pokarmu
• głodzenie - mRNA spada
•
karmienie - mRNA rośnie
•
zmiany dobowe ( godz. nocne
rośnie)
•
brak leptyny – utrata kontroli
spożycia pokarmu (ciągły głód)
Hormon uwalniający
kortykotropinę
Glukagono-podobny
peptyd
Transkrypt regulowany
przez kokaine i
amfetaminę
Neurotensyna
proopiomelanokortyna
Neuropeptyd Y
Melanin
concentrating
hormone
proopiomelanokortyn
a
h. melanotropowy
Wpływ na termogenezę (podwzgórze – przysadka – tarczyca).
Przejedzenie ( leptyna) --
Hormony tarczycy są
głównym regulatorem
homeostazy
energetycznej
organizmu
Hormon
uwalniający
tyreotropinę
tyreotropina
leptyna
• Informacja o zasobach energetycznych do ośrodkowego układu
nerwowego wpływają na:
– apetyt
– aktywność organizmu
– Stymuluje dojrzewanie płciowe
– Hematopoezę
– Angiogenezę
– lipogenezę i lipolizę
– Termogenezę
– kościotworzenie
Leptyna – efekty metaboliczne
• Wpływ na pobieranie pokarmu: obniżenie łaknienia
(NY)
• Wpływ na wydatkowanie energii (UCP 1- BAT
• Zwiększenie szybkości metabolizmu (wzrost
produkcji hormonów tarczycowych)
• Regulacja metabolizmu lipidów – stymulacja lipolizy
w tkance tłuszczowej, hamuje lipogenezę
• Hamuje syntezę triacylogliceroli
• Kieruje kwasy tłuszczowe do adipocytów
Leptyna a insulina i metabolizm
cukrów
• Leptyna aktywuje kanały potasowe w komórkach
trzustki – obniżenie stężenia jonów wapnia w
komórce – zahamowanie wydzielania insuliny
• Sprzężenie zwrotne –insulina – przyrost masy
tkanki tłuszczowej – równoległy wzrost stężenia
leptyny -↑leptyny - ↓insuliny
• Obniżenie wydzielania insuliny wpływa na proces
uwalniania glukozy z watroby
zmniejszenie wrażliwości na leptynę
przyspieszona degradacja leptyny (w
adipocytach lub we krwi)
nieprawidłowa budowa receptora
leptyny w podwzgórzu
Insulina może regulować
wytwarzanie leptyny w pewnych
komórkach tkanki tłuszczowej
Leptyna a bariery odchudzania
• Zastój w odchudzaniu jest efektem spowolnienia
metabolizmu i zmian hormonalnych
• Uproszczony mechanizm działania leptyny:
- wysoki poziom leptyny w organizmie –
przyspieszenie przemiany materii i spalania tkanki
tłuszczowej
- niski poziom leptyny w organizmie – spowolnienie
sprzemiany materii i spalania tłuszczu
Co wpływa na poziom leptyny?
• Ilość tkanki tłuszczowej w
organizmie
- Oporność leptynowa
• Ilość kalorii w diecie
Jak pokonać oporność
leptynową?
• Doprowadzić do spadku poziomu leptyny –
zwiększenie wrażliwości receptorów leptyny (obniżyć
poziom insuliny eliminując węglowodany) – około 3
tygodnie
• Cykliczne spożycie węglowodanów:
- cotygodniowy weekend z węglowodanami
- spożycie węglowodanów w 4 i 7 dniu tygodnia
- stopniowe zwiększanie indeksu glikemicznego i ilości
jedzonych węglowodanów w trakcie tygodnia
GENY OTYŁOŚCI
FIT1 FIT2
• FIT1 FIT2 odpowiedzialne za składowanie
tłuszczu w komórkach
• Zwiększenie ekspresji obu genów – wzrost
liczby kropli lipidowych (6 krotnie więcej)
• Usunięcie FIT2 z komórek myszy – spadek
liczby kropli lipidowych
Otyłość związana z
chemikaliami?
• Estrogeny – przeprogramowują tempo przemiany
materii
• Bisfenol A – zaburza gospodarkę lipidową organizmu –
przeprogramowuje komórki macierzyste tkanki łącznej:
z fibroblastów na adipocyty; pobudza komórki
tłuszczowe do rozmnażania
• TBT – większa ilość tkanki tłuszczowej u myszy;
• Obesogeny – substancje które mają zdolność
przeprogramowania losów komórki: ftalany (polimery
winylowe), perfluoroalkoxy (teflonowe garnki i
Polimorfizm genetyczny
• Polimorfizm dehydrogenazy alkoholowej i
aldehydowej – niska tolerancja napojów
alkoholowych przez Japończyków
• Różne następstwa żywienia dietą
wysokotłuszczową
• Wyzwanie przyszłości – projektowanie
diety z uwzględnieniem danych
genetycznych oraz ryzyka rozwoju choroby
nowotworowej???
Dziękuję za udział w kursie
Zaliczenie:
01.06.2011 środa
godz. 15:00
Sala D107