CC BY
117
Medicine
УДК 612
DOI 10.21661/r-116212 С.Н. Баранов, М.М. Киселева
Регуляция экспрессии гормона лептина
Аннотация
В данной статье рассматриваются некоторые способы процесса экспрессии и ее регуляции пептидного гормона лептина, выполняющего функции эндокринного медиатора с многоплановым действием.
Ключевые слова: гормон, лептин, регуляция, экспрессия.
S.N. Baranov, M.M. Kiseleva
The regulation of expression of the hormone leptin
Abstract
This article discusses some ways of the process expression and its regulation of peptide hormone leptin, which performs the function of the endocrine mediator with the multi-action.
| Keywords: hormone, leptin, regulation, expression.
Известно, что уровень пептидного гормона лептина в сыворотке крови коррелирует с общей долей содержания жира в человеческом организме [1; 6]. Величина клеток жировой ткани (адипоцитов) являются определяющим фактором синтеза лептина, иными словами чем больше клетки адипоциты [14], тем в больших объемах синтезируется гормон лептин [7]. Лептин играет роль индикатора запаса энергии и медиатора ее баланса [12].
Степень концентрации рассматриваемого пептидного гормона возрастает в сыворотке крови после нескольких дней обильного питания и наоборот - снижается через несколько часов голодания [12]. Уровень лептина не увеличивается после каждого приема пищи, это позволяет предполагать, что лептин не выполняет роль сигнала насыщения при приеме пищи [10]. Вряд ли лептин служит в качестве сигнала насыщения в связи с приемом пищи, так как уровень гормона не повышается после каждого приема пищи.
Экспрессия лептина, а точнее ее регуляция, опосредуется инсулином. Она увеличивается после того как секреция инсулина достигает своего пика, во время приема пищи, и соотносится с его уровнем. Концентрация гормона лептина возрастает в течение нескольких дней после инфузии инсулина. Также действует и обратный процесс, т.е. снижение уровня инсулина
сопровождается снижением лептинемии. Сокращение поступления и увеличение расхода энергии протекает посредством экспрессии гормона в паравентрикуляр-ных, вентромедиальных и аркуатных ядрах и снижения уровня гормона инсулина, т.е. лептин снижает синтез инсулина, увеличивая расход энергии. Стероидные гормоны глюкокортикоиды непосредственно активируют синтез лептина в культуре клеток-адипоцитов [12].
В ответ на хроническое повышение уровня кор-тизола происходит повышение экспрессии гормона лептина. В начале светового цикла наивысший уровень концентрации глюкокортикоидов совпадает с минимальным объемом содержания лептина, в то время как наиболее низкий уровень глюкокортикоидов совпадает с наивысшей концентрацией лептина в ночные часы [13]. Существует и противоположная корреляция между пульсирующей секрецией лептина, кортизола и адренокортикотропного гормона (АКТГ). В клетках мозгового вещества надпочечников были выявлены рецепторы к гормону лептину, что говорит о способности данного гормона к стимуляции синтеза катехоламинов, непосредственно за счет участия в фосфорилировании и активированиии тирозингидроксилазы.
Инфекции, эндотоксины,цитокины способны стимулировать синтез лептина. Одним из факторов развития анорексии и потери веса при заболеваниях восполитель-
Interactive science | 11 • 2017 31
Медицина
ного характера может служить повышение концентрации лептина посредством подъема уровня цитокинов [10]. Цитокины, в частности фактор некроза опухоли -D, интерлейкин-1 и интерлейкин-6, сокращают уровень концентрации лептина [1]. Вес тела гормон регулирует благодаря активации симпатической нервной системы, способствующей повышению теплообразования и расхода энергии. Данный гормон увеличевает активность симпатических нервов в бурой жировой ткани, надпочечниках, почках и скелетных мышцах [8].
Лептиновый путь регуляции энергетического гоме-остаза не зависит от серотонинового пути, активизирующегося при приеме таких лекарств, как например, фенфлурамин и дексфенфлурамин [9]. Активируя р-а-дренергические рецепторы, холодовое воздействие и катехоломины снижают экспрессию гормона лептина. Уровень лептина может снижаться и вследствие курения, сопровождающегося развитием гиперадренерги-ческого состояния. В некоторых работах описывается снижение экспрессии данного гормона за счет активации парасимпатической нервной системы.
Помимо жировой ткани, лептин также синтезируется в слизистой дна желудка. Локальная экспрессия лептина в желудке регулирует насыщаемость. Длинная форма лептиновых рецепторов (ОЬ^Ь) экспрессирует-ся в эпителии тощей кишки и отвечает на внутривенное введение лептина индукцией STAT3 и 5 [5; 6]. Спо-
собствовать увеличению экспрессии гормона лептина в жировой ткани может инфузия глюкозы и липидов, этот же процесс индуцирует синтез лептина de novo в скелетных мышцах. Транзиторно инфузия аргинина снижает уровень рассматриваемого нами гормона в плазме, что указывает на прямое подавляющее влияние аминокислоты.
Помимо этого, лептин принимает непосредственное участие в формировании плаценты. Гормон и его рецепторы широко экспрессируются в тканях плода и стимулируют гематопоэз и ангиогенез [4]. Лептин также участвует в развитии головного мозга плода [3]. Гипоксия, инсулин и глюкокортикоиды способны стимулировать экспрессию лептина в плаценте [1]. Лептин, синтезирующийся эпителием молочных желез, накапливается в молозиве, которое потребляет в пищу новорожденный [11]. Рецепторы к лептину были выявлены в легких, почках, печени, поджелудочной железе, яичниках, скелетных мышцах. Также были описаны взаимодействия лептина с гормоном роста и его влияние на гемопоэз и иммунную систему [2].
Таким образом, можно заключить, что гормон лептин кроме своей очевидной роли - регуляции веса тела, выполняет функции эндокринного медиатора с многоплановым действием [13]. Весь спектр влияний, связанных с активацией лептиновых рецепторов, до сих пор изучен недостаточно полно.
Литература
1. Бутрова С.А. Метаболический синдром: патогенез, клиника, диагностика, подходы к лечению // Русский медицинский журнал. - 2001. - №9 (2). - С. 56-76.
2. Ahima R.S., Saper C.B., Flier J.S., Elmquist J.K. Leptin regulation of neuroendocrine systems // Front. Neuroendocrinol. - 2000; 21: 263-307.
3. Ankarberg-Lindgren C., Dahlgren J., Carlsson B. et al. Clinical Study: Leptin levels show diurnal variation throughout puberty in healthy children, and follow a gender-specific pattern // European Journal of Endocrinology Eur J Endocrinol. - 2001 Jul; 145(1): 43-51.
4. Bray G.A. Etiology and pathogenesis of obesity // Clin Cornerstone. - 1999; 2 (3): 1-15.
5. Bray G.A. The underlying basis for obesity: relationship to cancer // J Nutr. - 2002 Nov; 132(11): 3451-5.
6. Campfield L.A., Smith F. J., Guisez Y. et al. Recombinant mouse OB protein: evidence for a peripheral signal linking adiposity and central neural networks // Science. - 1995; 269: 546-549.
7. Diamond F.B. Jr., Eichler D.C. Leptin and the adipocyte endocrine system // Crit Rev Clin Lab Sci. - 2002 Sep; 39 (4-5): 499-525.
8. Elmquist J.K. Hypothalamic pathways underlying the endocrine, autonomic, and behavioral effects of leptin // Physiol Behav. - 2001 Nov-Dec; 74(4-5): 703-8.
9. Flier J.S. Obesity and the hypothalamus: novel peptides for new pathways. - 1998, 92: 437440.
10. Hu X., Juneja S. C., Maihle N. J. et al. Leptin - a growth factor in normal and malignant breast cells and for normal mammary gland development // J Natl Cancer Inst. - 2002 Nov 20; 94(22): 1704-1711.
11. Juge-Aubry C. E., Meier C. A. Immunomodulatory actions of leptin // Molecular and Cellular Endocrinology. - 2002; 194: 1-7.
12. Savino F., Costamagna M., Prino A et al. Leptin levels in breast-fed and formula-fed infants // Acta Paediatr. - 2002; 91 (9): 897-902.
13. Van Gaal L.F., Wauters M.A., Mertens I.L. et al. Clinical endocrinology of human leptin // Int J Obes Relat Metab Disord. - 1999 Feb; 23 Suppl 1: 29-36.
14. Wauters M., Considine R.V., van Gaal L.F. Human leptin: from an adipocyte hormone to an endocrine mediator // Eur. J. Endocrinol. - 2000; 143, 293-311.
32
Интерактивная наука | 11 • 2017
