To the content
2 . 2017

Biological role of adipokines and their association with morbid conditions

AbstractAdipose tissue is the source of adipokines (leptine, adiponectine, resistine, interleukin-1, 6, 7, 8, 15, visfatine, PPAR-γ, tumor necrosis factor-α, vaspine, chemerine, progranuline, endocannabinoids, lipocaline-2, apleine, omentine, nesfatine-1) - biological active molecules of adipose tissue that have local and systematic effect on body. Changing of their level in the body is associated with insulin resistance, endothelium dysfunction, arterial hypertension, bronchial asthma and obesity progressing. Adipokines are heterogenous group of molecules, one part of them is produced directly by abdominal adipose tissue; another part of them is produced in other tissues but they indirectly affect development and functioning of adipose tissue. The study of adipokines lets us observe the pathogenesis of obesity, associated cardiovascular diseases and diabetes mellitus type 2 with another way. It will give us an opportunity to compose scientific base for recognizing, preventing and treatment of such diseases. It is necessary to realize that obesity with diabetes mellitus type 2 and atherosclerosis are inflammatory diseases, that's why we need to study pro- and anti-inflammatory factors of adipokines. The production of majority of inflammatory mediators is increased in case of obesity and contributes progressing of obesity and metabolic diseases. It is actual to observe adipokines as biomarkers of pathological processes, in future it will be available to prevent pathological processes, to establish prophylaxis of disease and to support positive treatment.

Keywords:obesity, biomarkers, adipokines, leptine, adiponectine, diabetes mellitus type 2

Voprosy pitaniia [Problems of Nutrition]. 2017; 86 (2): 5-13. doi: 10.24411/0042-8833-2017-00028.

Последние десятилетия характеризуются резким увеличением распространенности ожирения, что делает это заболевание серьезной медицинской про­блемой [1]. На сегодняшний день отмечается эпидемия ожирения, которая рассматривается в качестве основ­ной причины снижения продолжительности жизни в ближайшем будущем. Существуют данные о том, что ожирение является одним из основных факторов развития артериальной гипертензии, дислипидемии, сахарного диабета 2 типа (СД2), сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ), бронхиальной астмы, заболеваний опорно-двигательного аппарата [1-3]. Особую тревогу вызывает рост заболеваемости ожирением у детей [1, 4]. В то же время даже выраженное ожирение не всегда приводит к развитию СД2, и только у части больных наблюдаются умеренные метаболические отклонения [4, 5]. Наиболее опасно абдоминальное ожирение, при котором дисфункция абдоминальной жировой клетчатки характеризуется гипертрофией и гиперплазией адипоцитов, повышением количества макрофагов и увеличением секреции веществ с гормоноподобным действием - адипокинов [5-9]. Именно висцеральный жир обладает наибольшей метаболи­ческой активностью, является значимым предиктором развития инсулинорезистентности [6, 7]. Адипокины участвуют в регуляции таких процессов, как потребле­ние пищи, и в обмене веществ в тканях, чувствитель­ных к инсулину. Действуя ауто-, пара- или эндокринно, они контролируют различные метаболические процес­сы. Изменение соотношения про- и противовоспали­тельных цитокинов, по всей видимости, играет ключе­вую роль в патогенезе ассоциированных с ожирением ССЗ [1, 6-8]. Показано, что при ожирении концентра­ция в плазме крови таких маркеров воспаления, как С-реактивный белок (СРБ), интерлейкин 6 (ИЛ-6), фак­тор некроза опухоли альфа (ФНОα), моноцитарный хемоаттрактантный белок-1 (МСР-1) и ингибитор акти­ватора плазминогена 1-го типа (ИАП-1), значительно выше, чем у людей с нормальной массой тела [1]. В свою очередь, увеличение уровня этих маркеров сопровож­дается дисфункцией эндотелия. Таким образом, име­ется определенная взаимосвязь между изменениями в жировой ткани и сдвигами в метаболических процес­сах при различных патологиях, предикторами этих сдви­гов могут являться изменения уровня адипокинов.

Адипокины: характеристика, биологические аспекты

Лептин. Первым описанным и наиболее изученным адипокином является лептин (от греч. leptos - тон­кий), гормон белковой природы с молекулярной массой 16 кДа. У человека лептин синтезируется клетками белой и бурой жировой ткани, скелетных мышц, же­лудка, плаценты. Необходимо отметить, что адипоциты подкожной жировой клетчатки синтезируют лептина в 2,5 раза больше, чем висцеральный жир [8]. Лептин действует на центры голода и насыщения в гипота­ламусе и контролирует массу тела путем понижения синтеза и освобождения нейропептида-Y, вызывающего чувство голода [9-16]. Влияя на гипоталамус, лептин снижает потребление пищи и повышает расход энер­гии. При абдоминальном ожирении уровень лептина резко возрастает за счет его продукции белой жировой тканью. Считается, что при ожирении возникает ком­пенсаторная резистентность гипоталамуса к централь­ному действию лептина, что в последующем приводит к гиперлептинемии [12-16]. Развитие резистентности к основному действию лептина связывают с ингибированием передачи сигнала от рецепторов к лептину неза­висимо от наличия ожирения. Результаты исследования влияния лептина на секрецию инсулина и инсулинорезистентность противоречивы. Доказано, что длительная гиперлептинемия ингибирует экспрессию матричной рибонуклеиновой кислоты (мРНК) инсулина [13-17]. Также выявлена прямая зависимость между уровнем лептина и степенью инсулинорезистентности с учетом изменений объема жировой ткани у женщин в период постменопаузы [13].

Существует гипотеза, что уровень лептина отражает достаточное накопление жировой ткани, необходимой для начала полового созревания [14, 17]. Наблюдае­мую гиперлептинемию в общей популяции связывают с развитием атеросклеротического поражения сосудов, артериальной гипертензии, метаболического синдрома, а также инфаркта миокарда и инсульта [1, 3, 18-24]. Отчасти это объясняется тем, что при гиперлептинемии помимо инсулинорезистентности развивается воспаление в сосудистой стенке, так как доказана спо­собность лептина стимулировать клеточный иммунный ответ и влиять на продукцию провоспалительных цитокинов - ФНОα, ИЛ-2, ИЛ-6, МСР-1, а также активных форм кислорода, продуцируемых эндотелиальными клетками [20-21, 24]. Развитие окислительного взрыва в эндотелиальных клетках стимулирует пролиферацию и миграцию гладкомышечных клеток и усиливает кальцификацию сосудов. Все это проявляется в виде повы­шения артериального давления и ишемизации ткани [6-9]. Повышение уровня лептина также ассоциируется с почечной недостаточностью, развитием атероскле­роза и бронхиальной астмой [25-29].

Адипонектин. Абдоминальной жировой тканью про­дуцируется один из наиболее изученных адипокинов -адипонектин. В плазме крови он циркулирует в виде тримера, гексамера или мультимерного комплекса, при­чем эффекты каждой формы специфичны. Этот белок оказывает противовоспалительные действия, которые обусловлены подавлением активности транскрипци­онного фактора - ядерного фактора каппа-би (NF-kB) в макрофагах и моноцитах, а также в эндотелиальных клетках. Адипонектин подавляет активность ферментов печени, участвующих в глюконеогенезе, т.е. под его влиянием снижается скорость образования в печени эндогенной глюкозы. Это способствует увеличению транспорта глюкозы в мышцы, активирует окисление жирных кислот и повышает чувствительность тканей к инсулину [28, 29].

Количество адипонектина меняется при различных состояниях. Показано, что его содержание снижено при метаболическом синдроме и у больных СД2. На­против, снижение массы тела сопровождается по­вышением уровня адипонектина, с которым связы­вают скорость развития атеросклероза сосудов. Считается, что адипонектин замедляет развитие этого процесса. Предполагают, что адипонектин ингиби-рует превращение макрофагов в пенистые клетки и снижает окисление липопротеинов низкой плотности. На развитие атеросклероза влияет артериальная гипертензия. Показано, что снижение уровня адипонектина приводит к развитию артериальной гипертензии за счет активации ренин-ангиотензиновой системы и активности симпатической нервной системы, а также развития эндотелиальной дисфункции и снижения вы­деления ионов натрия с мочой [10, 28, 30]. Понижение уровня адипонектина при гипертонической болезни связывают со снижением эластичности стенок аорты и повышением артериального давления. Благодаря про­тивовоспалительным, антиатерогенным и противодиабетическим свойствам, а также кардиопротективному эффекту и способности улучшать состояние эндотелия адипонектин рассматривается в качестве потенциаль­ной цели при разработке препаратов для лечения ожи­рения и связанных с ним заболеваний, а также маркеров этих патологических состояний [10, 17, 30-36].

Исследования уровня адипонектина и показателей липидного обмена выявили, что уровень адипонектина находится в обратной зависимости от количества липопротеинов низкой плотности и триглицеридов в плазме крови и в прямой зависимости с количеством липопротеинов высокой плотности [37, 38-42]. Было показано, что уровень адипонектина значимо ниже у пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС) и может яв­ляться независимым предиктором развития ИБС. В то же время недавно проведенный метаанализ 16 про­спективных исследований с участием 14 063 пациентов с ССЗ показал, что повышенный уровень адипонектина связан с увеличением риска смерти от всех причин и кардиоваскулярной смертности у пациентов с ССЗ.

Резистин. В 2001 г. группа ученых Пенсильванского университета во главе с C.M. Steppan обнаружила неизвестный ранее адипокин, позже названный ре­зистином, - "гормон инсулинорезистентности". Ре­зистин принадлежит к классу белков, богатых цистеином, - резистиноподобных молекул (RELM). Он пред­ставлен несколькими изомерами. В исследованиях последних лет показана положительная связь между ожирением, инсулинорезистентностью, хроническим воспалением и развитием аллергической бронхиальной астмы [10, 11, 17, 20, 22-24, 29]. Считается, что резистин влияет на жировой обмен по принципу обратной связи: с одной стороны, его концентрация повышается при дифференцировке адипоцитов, с другой - резистин угнетает адипогенез [27]. Гиперпродукция резистина ассоциирована с развитием инсулинорезистентности и дислипидемии. При ожирении уровень резистина по­вышен, и считается, что этот белок подавляет захват глюкозы клетками. Показано, что резистин находится в реципрокных отношениях с другим цитокином - адипонектином - в плане развития воспалительной реакции. Описаны его функциональные взаимодействия с уров­нем лептина: введение лептина подавляет продукцию мРНК резистина и продукцию белка у неспособных к самостоятельному образованию лептина мышей, что проявляется снижением уровня глюкозы и инсулина. Высокая концентрация резистина в плазме крови кор­релирует с уровнем атерогенных воспалительных мар­керов, с повышенным риском развития сердечно-со­судистых осложнений в виде стабильной стенокардии, а также плохим прогностическим признаком у паци­ентов с ИБС в сочетании с метаболическим синдро­мом, заболеваниями почек и бронхиальной астмой [10, 24, 35]. Исходя из вышеизложенного, участие резистина в стимуляции механизмов воспаления, активации эндотелия и пролиферации клеток гладкой мускулатуры сосудов дает основание рассматривать его в качестве маркера или даже этиологического фактора развития сосудистых заболеваний.

Висфатин. В 2005 г. был описан другой адипокин-висфатин. Это белок с молекулярной массой 52 кДа, который продуцируется главным образом адипоцитами висцеральной жировой ткани. Висфатин является колониестимулирующим фактором пре-В-лимфоцитов и обеспечивает созревание этих клеток. Повышение концентрации висфатина наблюдается при ожирении, СД, что некоторыми авторами расценивается в качестве компенсаторной реакции, направленной на снижение хронически повышенного уровня глюкозы в крови. Вве­дение висфатина мышам приводило к снижению уровня глюкозы в крови. Выявлено, что этот адипокин включа­ется в патогенез ожирения уже в детском возрасте, так как в ряде исследований показано повышение уровня циркулирующего висфатина у взрослых и детей, боль­ных ожирением и с метаболическим синдромом. Однако в большинстве случаев уровень висфатина не коррели­рует с такими показателями ожирения, как индекс массы тела (ИМТ), отношение окружности талии к обхвату бедер и процентное содержание жировой ткани [14, 18, 27].

PPAR-γ. Во всех адипоцитах был обнаружен PPAR-γ, или фактор транскрипции, или рецептор, активизи­рующий пролиферацию пероксисом-гамма (PPAR-γ). Описано его участие в метаболизме липидов, глюкозы. Также показана его роль в дифференцировке адипоцитов, воспалении, росте опухоли. PPAR-γ управляет транскрипцией значительного количества генов, в том числе тех, которые кодируют митохондриальные, пероксисомальные и некоторые микросомальные ферменты метаболизма жирных кислот в печени.

В норме его содержание одинаково во всех клетках жировой ткани, но при ожирении его уровень в под­кожно-жировой клетчатке выше в 2,5 раза по срав­нению с висцеральными адипоцитами. Дальнейшие исследования механизмов его действия позволили син­тезировать ряд препаратов - лигандов PPAR-γ. К этим препаратам относятся тиазолидиндионы (инсулинсенситайзеры, глитазоны), применение которых не только зна­чительно повышает чувствительность тканей к инсулину, но и нормализует многие патофизиологические прояв­ления метаболического синдрома.

В эксперименте на животных было установлено, что эндогенным инсулиносенситайзером является цитокин, получивший название васпина. Васпин находится в тес­ном взаимодействии с другими адипокинами, например с лептином. Так, введение натощак крысам лептина при­водило к повышению уровня васпина в плазме крови. Однако у человека кратковременное или длительное голодание, а также хронический энергетический де­фицит не сопровождались значимыми изменениями в концентрации васпина [16, 21]. Показано, что уровень васпина повышен у взрослых и у детей с избыточной массой тела, а также у больных СД2. Вместе с тем в исследованиях, в которых применялись методики оценки инсулинорезистентности, не подтверждена связь между циркулирующим уровнем васпина и чувствительностью тканей к инсулину.

Програнулин. Фактор роста програнулин - белок с молекулярной массой 70 кДа. В экспериментах на животных было показано, что этот белок может напря­мую связываться с рецепторами ФНОα и оказывать противовоспалительное действие. У больных СД2 ко­личество програнулина повышается и это повышение коррелирует с уровнем толерантности к глюкозе, с ИМТ, с общей массой жировой клетчатки и объемом висце­ральной жировой ткани. Эти данные свидетельствуют об участии програнулина в патогенезе воспаления при ожирении, но не с уровнем глюкозы натощак. Также отмечена корреляция между уровнем програнулина и содержанием гликированного гемоглобина, общего хо­лестерина, MCP-1 и СРБ в сыворотке крови. Выявленная положительная корреляция с уровнем СРБ позволяет рассматривать програнулин в качестве перспективного биомаркера хронического воспалительного ответа при ожирении, а тесная связь этого белка с показателями уг­леводного и липидного обмена подтверждает его учас­тие в патогенезе инсулинорезистентности у человека [23, 26]. Выявленные сдвиги в количестве програнулина позволяют сделать вывод, что данный белок может быть перспективной мишенью для терапевтического воз­действия в рамках лечения ожирения и СД2 [23, 24, 26].

Эндоканнабиноиды. Существенным достижением в изучении патогенеза ожирения и СД2 типа является открытие эндоканнабиноидной системы (ЭКС) и опреде­ление ее роли в регуляции энергетического гомеостаза. Вещества ЭКС стимулируют аппетит путем связывания с каннабиноидными СВ1-рецепторами. У лиц, боль­ных абдоминальным ожирением, показано повышение уровня в плазме крови, слюне и в абдоминальной жиро­вой клетчатке таких эндоканнабиноидов, как анандамид, N-ацилэтаноламин, олеоилэтаноламид и пальмитоилэтаноламид. Установлено, что количество эндоканнабино-идных компонентов находится в прямой зависимости с ИМТ, окружностью талии и концентрацией инсулина в плазме крови натощак, а содержание эндоканнабиноидов в слюне четко коррелирует с их количеством в плазме крови. Был сделан вывод, что определение кон­центрации эндоканнабиноидов в слюне является прос­тым и неинвазивным методом, и в перспективе, исследуя слюну, можно будет определять фенотипы ожирения, а также подходы к терапиии отслеживать эффектив­ность лечения больных ожирением [19, 25].

Липокалин-2. С ожирением ассоциирован также уро­вень в плазме крови липокалина-2. Установлено повы­шение продукции мРНК этого белка в абдоминальной жировой ткани больных ожирением, у которых повышена продукция мРНК этого белка. Имеется связь между со­держанием липокалина-2 и уровнем провоспалительных цитокинов в плазме крови, однако не выявлены ассо­циации уровня этого белка с инсулинорезистентностью у женщин, страдающих морбидным ожирением, не больных СД. Не обнаружено также связи между концентра­цией липокалина-2 в плазме крови и какими-либо антро­пометрическими показателями у детей [8, 26].

Адипоцитами и клетками сердечно-сосудистой сис­темы синтезируется белок аплеин. У человека, веро­ятно, аплеин функционирует как паракринный гормон, и его уровень у людей, не страдающих ожирением, су­щественно повышается под влиянием инсулина. Рецеп­тор к аплеину обнаружен во многих органах. Изучение структуры гена рецептора аплеина показало, что он очень близок к гену ангиотензинового рецептора. Выяв­лена положительная корреляция между уровнем аплеина и ИМТ. Введение аплеина мышам без ожирения, на­ходящимся на диете с высоким содержанием липидов, приводило к уменьшению жировой массы в организме, содержания инсулина и триглицеридов в плазме крови. Он также повышает количество адипонектина и сни­жает уровень лептина. Считается, что аплеин влияет на инсулинорезистентность, что ведет к изменению уровня адипонектина. Аплеин связывают с ожирением и отно­сят к маркерам ожирения. Также установлено, что дан­ный белок обладает провоспалительными свойствами, так как выявлена положительная корреляция между уровнем аплеина и ФНОα и других провоспалительных цитокинов [17, 32]. Уровень аплеина в сыворотке крови невысок и достигает 0,2-1,5 нг/мл.

Еще один адипокин, описанный в 2005 г., получил название оментина (интелектина). Первичная структура включает 313 аминокислот, кодируется двумя генами и синтезируется преимущественно в висцеральной жи­ровой клетчатке. В адипоцитах этот белок человека сти­мулирует инсулин-опосредованный транспорт глюкозы. Экспрессия гена оментина-1 в абдоминальной жировой клетчатке и уровень этого адипокина в плазме крови снижаются при ожирении. Имеется обратная связь ко­личества оментина и ИМТ, окружностью талии и инсулинорезистентностью и прямая связь с уровнем в плазме крови липопротеинов высокой плотности и адипонектина. При снижении массы тела концентрация оментина повышается, что обусловлено улучшением чувствитель­ности тканей к инсулину, снижением индекса инсулинорезистентности и уровня инсулина натощак. Концентра­ция оментина снижена при метаболическом синдроме, у больных с эндотелиальной дисфункцией различного генеза, атеросклерозом сонных и коронарных артерий. В системной циркуляции преобладает фракция омен-тин-1 - ее уровень в плазме крови достигает 100-800 нг/ мл. Считается, что циркулирующий уровень оментина-1 может служить интегральным маркером чувствитель­ности тканей к инсулину, обмена веществ в жировой ткани и артериального давления, атеросклеротического поражения периферических сосудов [21]. Также дока­зано противовоспалительное действие оментина, кото­рое заключается в подавлении индуцированной ФНОα экспрессии циклооксигеназы-2 [14, 25].

Несфатин-1 - пептид, продукция которого увеличи­вается в ответ на потребление пищи, богатой жиром. У человека выявлена положительная корреляция между его концентрацией и количеством триглицеридов. Мало­подвижный образ жизни в сочетании с богатым жирами рационом снижают продукцию как адипонектина, так и несфатина-1 [14].

В экспериментах на крысах было показано, что несфа-тин-1 является важным компонентом гипоталамической системы, контролирующей водно-электролитный ба­ланс, и влияет на артериальное давление через прямое взаимодействие с рецепторами гладкомышечных кле­ток сосудов. Установлено, что при введении крысам не-сфатина-1 они употребляют значительно меньше воды. Он также является анорексигеном, так как участвует в регуляции аппетита через механизм функциониро­вания гипоталамуса, независимый от лептина. Дейст­вие несфатина-1 на уровне головного мозга повышает чувствительность к инсулину. Показано, что снижение уровня несфатина-1 может приводить к генерализован­ному тревожному расстройству [14, 24].

Провоспалительные цитокины. В жировой ткани выде­ляют целый ряд интерлейкинов, которые влияют на про­цессы ожирения. В частности, с ожирением связывают провоспалительный цитокин - ИЛ-6. Около 30% цирку­лирующего ИЛ-6 продуцируется абдоминальной жировой тканью, остальные 70% секретируются многими тканями и клетками, включая скелетную, мышечную ткань, лейко­циты и гепатоциты. У больных ожирением наблюдается повышение уровня ИЛ-6, и это увеличение положительно коррелирует с ИМТ, содержанием свободных жирных кислот в крови. В то же время снижение массы тела сопровождается падением концентрации ИЛ-6. Следует отметить, что повышение содержания этого цитокина характерно и для СД2. К предполагаемым механиз­мам такой зависимости относится снижение экспрессии транспортера глюкозы-4 и субстрата инсулинового ре-цептора-1 под действием ИЛ-6. В то же время ИЛ-6 может оказывать и противовоспалительный эффект за счет снижения уровней ФНОα и интерферона [12-15, 17].

Считается, что в патогенезе ассоциированных с ожи­рением ССЗ ключевую роль играет изменение соотно­шения про- и противовоспалительных цитокинов [1, 6, 7]. Наряду с ИЛ-6 к провоспалительным цитокинам относят ИЛ-7. Показано, что продукция ИЛ-7 в жировой ткани осуществляется прогениторными клетками, а в процессе адипогенеза его образование снижается. Известно, что основными участками образования ИЛ-7 являются костный мозг и периферическая лимфоидная ткань, а синтезированный ИЛ-7 необходим для созревания и функционирования лимфоцитов. В случае дефицита данного интерлейкина или его рецептора у человека развивается тяжелая лимфоцитопения. Показано, что ИЛ-7 повышает продукцию таких провоспалительных цитокинов, как ИЛ-1, ИЛ-6, ИЛ-8 и ФНОα, моноцитами [14, 24, 27, 29].

Экспрессия и секреция ИЛ-7 увеличиваются у боль­ных абдоминальным ожирением. По одной из гипотез, повышенная продукция ИЛ-7 обеспечивает поддержа­ние популяции незрелых предшественников адипоцитов с нарушенной способностью к накоплению и высвобождению липидов. Установлено, что ИЛ-7 играет двойс­твенную роль в поддержании и регуляции обмена ве­ществ. С одной стороны, ИЛ-7 регулирует массу белой жировой ткани, с другой - в условиях избыточного потребления пищи, особенно богатой жирами, ИЛ-7 по­давляет воспаление [14, 24, 27].

Ключевым регулятором функции и развития естес­твенных киллерных клеток является ИЛ-15. Имеются сообщения о том, что снижение экспрессии ИЛ-15 при­водит к повышению массы тела и ожирению как у живот­ных, так и у человека [14, 24, 27].

Введение ИЛ-15 крысам с нормальной массой тела или с ожирением приводит к значительному уменьше­нию выраженности абдоминальной жировой клетчатки у этих животных, а в жировой ткани накапливаются естественные киллеры и Т-лимфоциты. В то же время снижение массы тела под действием ИЛ-15 не зависит от активности лимфоцитов [10, 14].

Первым цитокином, продуцируемым жировой тканью, для которого было доказано участие в патогенетической цепочке ожирение-воспаление-СД2, был провоспалительный цитокин ФНОα. Хотя исходно предполагалось, что большая часть ФНОα секретируется адипоцитами, сегодня известно, что основным источником ФНОα яв­ляются макрофаги. Этот цитокин играет важную роль в развитии инсулинорезистентности за счет сниже­ния фосфорилирования тирозина, инсулинового рецеп­тора и субстрата инсулинового рецептора первого типа в мышечной ткани и в абдоминальной жировой ткани. Уровень ФНОα у больных ожирением повышен в плазме крови и абдоминальной жировой клетчатке. Установ­лено, что при снижении массы тела уменьшается и его концентрация. Выявлено, что повышение уровня ФНОα положительно коррелирует с концентрацией других мар­керов инсулинорезистентности. Введение ингибитора ФНОα пациентам с СД2 и с ожирением приводит к паде­нию уровня других маркеров воспаления, что, однако, не сопровождается уменьшением инсулинорезистентности [12, 19]. В то же время, длительное лечение больных с метаболическим синдромом препаратами антиФНОα приводило к снижению уровня глюкозы в плазме крови, а также повышало уровень адипонектина, что подтверж­дает участие ФНОα в развитии связанной с ожирением инсулинорезистентности у человека [20, 26].

В процессах неспецифического и специфического иммунитета участвует белок хемерин. Первоначально было установлено участие хемерина в стимуляции хе­мотаксиса макрофагов через связывание его с хемокиноподобным рецептором 1. Впоследствии была обнаружена повышенная экспрессия хемерина и соот­ветствующего рецептора белой жировой ткани в про­цессе адипогенеза. Блокада гена рецептора хемерина у мышей приводит к резкому снижению потребления пищи, к похуданию и истощению жировой прослойки. Учитывая хемоаттрактантные свойства хемерина, логично предположить, что этот хемокин участвует в свойственном для абдоминальной жировой ткани воспалении при ожирении. Продукцию хемерина адипоцитами повышает рекомбинантный ФНОα, что также свидетельствует об участии этого белка в воспали­тельном каскаде реакций при ожирении. Установлено, что хемерин модулирует экспрессию специфичных для адипоцитов генов, отвечающих за метаболизм глю­козы и липидов. Клинические исследования показали, что уровень хемерина в сыворотке крови коррелирует с ИМТ, количеством триглицеридов и показателями ар­териального давления у здоровых добровольцев. Кроме того, у взрослых пациентов с ожирением и метаболичес­ким синдромом определяется повышенный уровень хемерина, что ассоциировано с такими факторами риска ССЗ, как гипергликемия, дислипидемия, артериальная гипертензия, ишемия сердечной мышцы. Согласно ре­зультатам проведенных исследований, было предло­жено использовать хемерин в качестве биомаркера инсулинорезистентности у здоровых добровольцев без явных метаболических расстройств [21, 22]. Уровень хемерина является независимым предиктором повыше­ния уровня СРБ и лейкоцитов, а также ИМТ. Был сделан вывод о том, что хемерин можно рассматривать в качес­тве маркера, характеризующего связь между развитием жировой клетчатки и ранним развитием атеросклероза у детей [18, 23].

Заключение

Адипокины представляют собой разнородную группу веществ, в основном секретируемых абдоминальной жировой тканью. Некоторые адипокины образуются в других тканях организма, но опосредованно влияют на развитие и функционирование жировой клетчатки. Изучение влияния адипокинов на патогенез ожирения и связанных с ним ССЗ и СД2 может служить предик­тором ранней диагностики, профилактики и лечения вышеуказанных заболеваний. Известно, что измене­ние концентрации различных адипокинов влияет на характер возникновения и течение провоспалительных или противовоспалительных реакций. Продукция боль­шинства медиаторов воспаления, таких как ФНОα, ИЛ-6, при ожирении повышается и способствует прогрессированию самого заболевания и связанных с ожи­рением метаболических расстройств. В то же время роль этих маркеров при СД и при ССЗ полностью не ясна.

С другой стороны, количество противовоспалитель­ных адипокинов, таких как адипонектин и оментин, которые повышают чувствительность тканей к инсулину и оказывают протективное действие в отношении эндо­телия, тем самым препятствуя развитию атеросклероза и других негативных последствий ожирения, сущест­венно меньшее. Очевидно, что необходимо проведение дополнительных экспериментальных и клинических ис­следований, которые позволят определить место су­ществующих и вновь открытых биомаркеров в диагнос­тическом алгоритме при ожирении и сопутствующих заболеваниях.

Литература

1. Дедов И.И. Ожирение и нарушения липидного обмена : моногра­фия. М. : МИА, 2011. С. 53-57.

2. Flegal K.M., Ogden C.L., Yanovski J.A. et al. High adiposity and high body mass index-for-age in us children and adolescents overall and by race-ethnic group // Am. J. Clin. Nutr. 2011. Vol. 91, N 4. P. 1020-1026.

3. Witberg G., Ayers C.R., Turer A.T., Lev E. et al. Relation of adiponectin to all-cause mortality, cardiovascular mortality, and major adverse cardiovascular events (from the Dallas Heart Study) // Am. J. Cardiol. 2016. Vol. 117, N 4. P. 574-579.

4. Zaidi S.I., Shirwany T.A. Relationship of serum resistin with insulin resistance and obesity // J. Ayub Med. Coll. Abbottabad (Pakistan). 2015. Vol. 27, N 3. P. 54-58.

5. Choi K.M. The Impact of Organokines on Insulin Resistance, Inflam­mation, and Atherosclerosis // Endocrinol. Metab. (Seoul). 2016. Vol. 31, N 1. P. 151-154.

6. Hsieh C.J., Wang P.W., Chen T.Y. The relationship between regional abdominal fat distribution and both insulin resistance and subclinical chronic inflammation in non-diabetic adults // Diabetol. Metab. Syndr. 2014. Vol. 6, N 1. P. 49.

7. Seven E. Overweight, hypertension and cardiovascular disease: focus on adipocytokines, insulin, weight changes and natriuretic peptides // Dan. Med. J. 2015. Vol. 62, N 11. P. 91-97.

8. Bluher M. The distinction of metabolically "healthy" from "unhealthy" obese individuals // Curr. Opin. Lipidol. 2014. Vol. 21, N 1. P. 38-43.

9. Плетень А.П., Михеев Р.К. Биохимические маркеры в патогенезе ожирения (обзор) : сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. Казань : Аэтерна, 2015. С. 45-47.

10. Fasshauer M., Bluher M. Adipokines in health and disease // Trends Pharmacol. Sci. 2015. Vol. 36, N 7. P. 461-470.

11. Pramanik S., Rathwa N., Patel R., Ramachandran A.V. et al. Treat­ment avenues for type 2 diabetes and current perspectives on adipo-kines // Curr. Diabetes Rev. 2017. [Epub ahead of print] 12. Beltowski J. Role of leptin in blood pressure regulation and arterial hypertension // J. Hypertens. 2008. Vol. 24, N 5. P. 789-801.

13. Oh K.J., Lee D.S., Kim W.K., Han B.S. et al. Metabolic adaptation in obesity and type II diabetes: myokines, adipokines and hepatokines // Int. J. Mol. Sci. 2016 Dec 22. Vol. 18, N 1. pii: E8. doi: 10.3390/ijms18010008

14. Dedoussis G.V., Kapiri A., Samara A. et al. Visfatin: the link between inflammation and childhood obesity // Diabetes Care. 2009. Vol. 32, N 6. P. 71.

15. Dominguez H., Storgaard H., Rask-Madsen C. et al. Metabolic and vascular effects of tumor necrosis factor-alpha blockade with etanercept in obese patients with type 2 diabetes // J. Vasc. Res. 2008. Vol. 42, N 6. P. 517-525.

16. Enriori P.J., Evans A.E., Sinnayah P. et al. Leptin resistance and obesity // Obesity (Silver Spring). 2008. Vol. 14, N S5. P. 254S-258S.

17. Formoso G., Taraborrelli M., Guagnano M.T. et al. Magnetic reso­nance imaging determined visceral fat reduction associates with enhanced Il-10 plasma levels in calorie restricted obese subjects // PLoS One. 2012. Vol. 7, N 12. P. 52.

18. Juge-Aubry C.E., Henrichot E., Meier C.A. Adipose tissue: a regulator of inflammation // Best Pract. Res. Clin. Endocrinol. Metab. 2005. Vol. 19, N 4. P. 547-566.

19. Kang E.S., Magkos F., Sienkiewicz E. et al. Circulating vaspin and visfatin are not affected by acute or chronic energy deficiency or leptin administration in humans // Eur. J. Endocrinol. 2005. Vol. 164, N 6. P. 911-917.

20. Katsareli E.A., Dedoussis G.V. Biomarkers in the field of obesity and its related comorbidities // Expert Opin. Ther. Targets. 2014. Vol. 18, N 4. P. 385-401.

21. Landgraf K., Friebe D., Ullrich T. et al. Chemerin as a mediator between obesity and vascular inflammation in children // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2012. Vol. 97, N 4. P. E556-E564.

22. Matias I., Gatta-Cherifi B., Tabarin A. et al. Endocannabinoids mea­surement in human saliva as potential biomarker of obesity // PLoS One. 2012. Vol. 7, N 7. P. 399.

23. Norata G.D., Ongari M., Garlaschelli K. et al. Plasma resistin lev­els correlate with determinants of the metabolic syndrome // Eur. J. Endocrinol. 2007. Vol. 156, N 2. P. 279-284.

24. Ouwens D. M., Bekaert M., Lapauw B. et al. Chemerin as bio-marker for insulin sensitivity in males without typical characteristics of metabolic syndrome // Arch. Physiol. Biochem. 2007. Vol. 118, N 3. P. 135-138.

25. Prats-Puig A., Bassols J., Bargallo E. et al. Toward an early marker of metabolic dysfunction: omentin-1 in prepubertal children // Obesity (Silver Spring). 2011. Vol. 19, N 9. P. 1905-1907.

26. Qu H., Deng H., Hu Z. Plasma progranulin concentrations are increased in patients with type 2 diabetes and obesity and correlated with insulin resistance // Mediators Inflamm. 2013. Article ID 360190.

27. Rajala M.W., Qi Y., Patel H.R. et al. Regulation of resistin expression and circulating levels in obesity, diabetes, and fasting // Diabetes. 2014. Vol. 53, N 7. P. 1671-1679.

28. Ramanjaneya M., Chen J., Brown J.E. et al. Identification of nesfatin-1 in human and murine adipose tissue: a novel depot-specific adipokine with increased levels in obesity // Endocrinology. 2014. Vol. 15, N 7. P. 3169-3180.

29. Stanley T.L., Zanni M.V., Johnsen S. et al. TNF-alpha antagonism with etanercept decreases glucose and increases the proportion of high molecular weight adiponectin in obese subjects with fea­tures of the metabolic syndrome // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2011. Vol. 96, N 1. P. E146-E150.

30. Taskesen D., Kirel B., Us T. Serum visfatin levels, adiposity and glucose metabolism in obese adolescents // J. Clin. Res. Pediatr. Endocrinol. 2012. Vol. 4, N 2. P. 76-81.

31. Танянский Д.А., Фирова Э.М. и др. Адипокины в патогенезе атерогенной дислипидемии при метаболическом синдроме // Мед. акад. журн. 2008. Т. 1, № 2. С. 78-80.

32. Бояринова М.А., Ротарь О.П., Кондради А.О. Адипокины и кардиометаболический синдром // Артериал. гипертензия. 2014. Т. 20, № 5. С. 423-426.

33. Чучелина О.А. Адипокины жировой ткани и их роль в прогрессировании патологии почек // Междунар. мед. журн. 2015. № 2. С. 25-27.

34. Сметнев С.А., Мешков А.Н. Адипокины и кардиометаболический синдром // Рационал. фармакотер. в кардиологии. 2015. Т. 11, № 5. С. 525-528.

35. Минеев В.Н., Лалаева Т.М., Кузьмина А.А. Ассоциация апелина-12, адипонектина, лептина и резистина при аллергической бронхиальной астме - использование интегральных индексов // Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2015. № 1. С. 30-34.

36. Kazumi Т., Kawaguchi A., Sakai K. et al. Young men with high-normal blood pressure have lower serum adiponectin, smaller LDL size, and higher elevated heart rate than those with optimal blood pressure // Diabetes Care. 2002. Vol. 25, N 6. P. 971-976.

37. Allison M.A., Ix J.H., Morgan C. et al. Higher leptin is associated with hypertension: the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis // J. Hum. Hypertens. 2013. Vol. 27. P. 617-622.

38. Vadacca M. Leptin, adiponectin and vascular stiffness parameters in women with systemic lupus erythematosus // Intern. Emerg. Med. 2013. Vol. 8. P. 705-712.

39. Xydakis A.M., Case C.C., Jones P.H. et al. Adiponectin and metabolic syndrome in obese individuals: the impact of rapid weight lose the rough caloric restriction // J. Clin. Endocrinol. Metab. 2012. Vol. 89, N 6. P. 2697-2703.

40. Mantovani R.M., Rocha N.P., Magalh^es D.M., Barbosa I.G., Silva A.C. Early changes in adipokines from overweight to obesity in children and adolescents // J. Pediatr. (Rio J.). 2016. P. 236-238.

41. Pala L., Monami M., Ciani S. et al. Adipokines as possible new pre­dictors of cardiovascular diseases: a case control study // J. Nutr. Metab. 2012. Article ID 253428.

42. Wu Z.J., Cheng Y.J, Gu W.J., Aung L.H. Adiponectin is associated with increased mortality in patients with already established car­diovascular disease: A systematic review and metaanalysis // Metab. Clin. Exp. 2014. Vol. 63, N 9. P. 1157-1166.

43. Новгородцева Т.П., Караман Ю.К., Жукова Н.В. Влияние высокожирового рациона на состав жирных кислот липидов плазмы и эритроцитов крови крыс // Вопр. питания. 2011. Т. 80, № 4. С. 19-24.

All articles in our journal are distributed under the CC BY-NC-ND 4.0 (Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International)

© GEOTAR-Media Publishing Group. The use of textual and illustrative content from this publication for the training of any artificial intelligence systems - including machine learning models and neural networks - is strictly prohibited without the prior written consent of the copyright holder.

SCImago Journal & Country Rank
Scopus CiteScore
CHIEF EDITOR
CHIEF EDITOR
Viktor A. Tutelyan
Full Member of the Russian Academy of Sciences, Doctor of Medical Sciences, Professor, Scientific Director of the Federal Research Centre of Nutrition, Biotechnology and Food Safety (Moscow, Russia)

Journals of «GEOTAR-Media»