Leptyna

Z BioInf

Leptyna

Leptyna jest adipokiną wydzielaną głównie przez tkankę tłuszczową a jej stężenie we krwi jest ściśle związane z ilością zapasów energetycznych w tkance tłuszczowej. Leptyna w sposób bezpośredni lub pośrednio, za pośrednictwem układu współczulnego bierze udział w regulacji metabolizmu energetycznego. Leptyna hamuje biosyntezę triglicerydów w wątrobie, tkance tłuszczowej i mięśniach szkieletowych. Ponadto, w adipocytach leptyna hamuje ekspresję genów głównych enzymów zaangażowanych w syntezę kwasów tłuszczowych. Zwiększa z kolei ekspresję lipazy, stymulując tym samym hydrolizę trójglicerydów tkanki tłuszczowej. W mięśniach szkieletowych i sercu leptyna przyspiesza utlenianie kwasów tłuszczowych, regulując ekspresję enzymów zaangażowanych w ten proces. Wykazano również zwiększenie wrażliwości tkanek na insulinę i poprawę tolerancji glukozy pod wpływem obecności leptyny. Na komórki docelowe leptyna oddziałuje za pośrednictwem swoistych receptorów błonowych. W komórce, główne szlaki komórkowe aktywowane przez leptynę to szlak JAK/STAT oraz Ras/Raf/MEK/ERK. Leptyna może także wspomagać działanie insuliny gdyż droga Ras/Raf/MEK/ERK jest celem działania obu substancji. Schematyczna ilustracja szlaków sygnałowych aktywowanych przez leptynę jest przedstawiona na rysunku 1.

Rys. 1.(źródło: Postepy Hig Med Dosw (online), 2011; tom 65: 255-262)

Leptyna jest negatywnym regulatorem pobierania pokarmów. Jest transportowana przez barierę krew-mózg. Wraz z krwią dociera do receptorów w podwzgórzu, gdzie hamuje ekspresję genów kodujących neuropeptyd Y i białko z rodziny augoti (AGRP) a indukuję syntezę proopiomelanokortyny (POMC) i kortykoliberyny (CRH) i serotoniny. Hamuje łaknienie, przyspiesza spalanie tkanki tłuszczowej a tym samym obniża masę ciała. Działanie leptyny na ośrodkowy układ nerwowy ilustruje rysunek 2.

O znaczeniu oddziaływania leptyny dla utrzymania homeostazy regulacji metabolicznej świadczy fakt, iż myszy transgeniczne nie eksprymujące receptora leptynowego były otyłe. Podawanie egzogennej leptyny pozwoliło na przywrócenie ich prawidłowej wagi. W przypadku ludzi także wykazuje się zmniejszoną ekspresję leptyny w niektórych przypadkach otyłości. Jednakże znacznie częściej przyczyną braku jej pozytywnego oddziaływania nie jest brak syntezy leptyny ale brak wrażliwości tkanek na jej działanie. Oporność na działanie leptyny jest charakterystyczna dla osób otyłych a u osób o prawidłowej masie ciała rośnie wraz z wiekiem. Uważa się, iż cytokiny prozapalne, w szczególności białko CRP, są odpowiedzialne za ten stan. Białko CRP (C-reactive protein) jest wydzielane do krwi w odpowiedzi na reakcję zapalną. Białko CRP ma zdolność wiązania leptyny, uniemożliwiając jej transport przez barierę krew-mózg i działanie na ośrodek łaknienia. Wraz z wiekiem zwiększa się ilość cytokin pozapalnych. U osób otyłych natomiast, nadmiar wolnych nasyconych kwasów tłuszczowych generuje dużą ilość wolnych rodników, które także inicjują stan zaplany i zwiększają poziom cytokin i białka CRP we krwi.


Literatura

  1. Gogga P, Karbowska J, Meissner W, Kochan Z. Rola leptyny w regulacji metabolizmu lipidów i węglowodanów. Postepy Hig Med. Dosw 2011; 65: 255-262.
  2. Jéquier E. Leptin signaling, adiposity, and energy balance. Ann N Y Sci 2002; 967:379-88.
  3. Sinha MK, Caro JF. Clinical aspects of leptin. Vitam Horm 1998; 54:1-30.
Osobiste