СУЧАСНІ ВІДОМОСТІ ПРО ЛЕПТИНЗАЛЕЖНУ РЕГУЛЯЦІЮ МЕТАБОЛІЗМУ

Алієв Р. Б.

ОГЛЯДИ ЛІТЕРАТУРИ

Наукова стаття

Метаболізм знаходиться під потужним регуляторним впливом гормональних продуктів жирової тканини – адипокінів. Найбільш відомим адипокіном є лептин, який був відкритий у 1994 році. Незважаючи на добре охарактеризовану центральну дію лептину, його периферичний вплив та функція периферичних рецепторів лептину досліджені лише фрагментарно. Мета. Провести аналіз та узагальнення літературних джерел з вивченням сучасних відомостей про лептинзалежну регуляцію метаболізму, лептинові рецептори у тканинах та їх можливу функцію. Результати. Лептин має багато ендокринних та нейроендокринних функцій, які здійснюються на центральному і периферичному рівнях через вплив на специфічні рецептори. Лептин є єдиним продуктом єдиного гена, а його рецептор (LEPR) в результаті сплайсингу різних транскриптів представлений декількома різними ізоформами, які відрізняються за довжиною цитоплазматичного домену, необхідного для здійснення сигнальної трансдукції. Відомо 6 ізоформ рецептора лептина, що експресуються в ЦНС та інших периферійних тканинах і мають загальний домен зв’язування лептина, але відрізняються внутрішньоклітинними до-менами. Лептин регулює харчову поведінку, енергетичний обмін, рівень глюкози крові, функцію серцево-судинної системи, печінки, підшлункової залози, репродуктивної системи, тощо, а також залучений до процесів онкогенезу, запалення та аутоімунної патології. Висновки. Резюмуючи проведений вище аналіз даних літератури з питань вивчення сучасних відомостей про лептинові рецептори у тканинах та їх можливу функцію, можна зробити висновок, що лептин є універсальним адипоцитокіном, який бере участь у регуляції апетиту, рівня продукції інсуліну, у патогенезі синдрому системного запалення та у багатьох інших процесах. Однак існує безліч суперечливих та не повністю вивчених питань щодо механізмів лептинзалежної регуляції метаболізму.

лептин,рецептори лептину,механізми регуляції метаболізму

1. Booth A, Magnuson A, Fouts J, Foster M. Adipose tissue, obesity and adipokines: role in cancer promotion. Hormone molecular biology and clinical investigation. 2015;21(1):57-74. DOI: https://doi.org/10.1515/hmbci-2014-0037.
2. Choi KM. The Impact of Organokines on Insulin Resistance, Inflammation, and Atherosclerosis. Endocrinol. Metab. (Seoul). 2016;31(1):151- 154. DOI: 10.3803/EnM.2016.31.1.1.
3. Hsieh CJ, Wang PW, Chen TY. The relationship between regional abdominal fat distribution and both insulin resistance and subclinical chronic inflammation in non-diabetic adults. Diabetol. Metab. Syndr. 2014;6(1):49. DOI: https://doi.org/10.1186/1758-5996-6-49.
4. Seven E. Overweight, hypertension and cardiovascular disease: focus on adipocytokines, insulin, weight changes and natriuretic peptides. Dan. Med. J. 2015;62(11):91-97.
5. Bluher M. The distinction of metabolically «healthy» from «unhealthy» obese individuals. Curr. Opin. Lipidol. 2014;21(1):38-43. DOI: https://doi.org/ 10.1097/mol.0b013e3283346ccc.
6. Dedov II. Ozhireniye i narusheniya lipidnogo obmena: monografiya. M.: MIA; 2011. 57 s.
7. Peelman F, Zabeau L, Moharana K, Savvides SN, Tavernier J. 20 years of leptin: Insights into signaling assemblies of the leptin receptor. Journal of Endocrinology. 2014;223(1):9-23. DOI: https://doi.org/10.1530/JOE-14-0264.
8. Muntsberg KH, Morrison KD. Struktura, proizvodstvo i peredacha signalovleptina. Metabolizm. 2015;64(1):13-23. DOI: 10.1016/j.metabol. 2014.09.010.
9. Ahima RS, Prabakaran D, Mantzoros C, Qu D, Lowell B, Maratos-Flier E, et al. Role of leptin in the neuroendocrine response to fasting. Nature. 1996 Jul 18;382(6588):250-2. DOI: 10.1038/382250a0.
10. Baranowska-Bik A, Bik W, Styczynska M, Chodakowska-Zebrowskad М, Barcikowska М, Wolinska-Witort Е, et al. Plasma leptin levels and free leptin index in women with Alzheimer’s disease. Neuropeptides. 2015;52:73-78. DOI: 10.1016/j.npep.2015.05.006.
11. Dornbush S, Aeddula NR. Physiology, Leptin. StatPearls Publishing: Treasure Island; 2022.
12. Romanova IV, Derkach KV, Mikhrina AL, Sukhov IB, Mikhailova EV, Shpakov AO. The leptin, dopamine and serotonin receptors in hypothalamic POMC-neurons of normal and obese rodents. Neurochemical Research. 2018;43(4):821-837. DOI: https://doi.org/10.1007/ s11064-018-2485-z.
13. Munzberg H, Morrison C. Structure, production and signaling of leptin. Metabolism: Clinical and Experimental. 2015;64(1):13-23. DOI: https://doi.org/10.1016/j.metabol.2014.09.010.
14. Shpakov AO. The brain leptin signaling system and its functional state in metabolic syndrome and type 2 diabetes mellitus. Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology. 2016;52(3):161-176. DOI: https://doi.org/ 10.1134/S0022093016030017.
15. Luo L, Liu M. Adipose tissue in control of metabolism. The Journal of endocrinology. 2016;231(3):77-99. DOI: https://doi.org/10.1530/ JOE-16-0211.
16. Lau WB, Ohashi K, Wang Y, Ogawa H, Murohara T, Ma XL, Ouchi N. Role of adipokines in cardiovascular disease. Circulation Journal: Official Journal of the Japanese Circulation Society. 2017;81(7):920-928. DOI: https://doi. org/10.1253/circj.CJ-17-0458.
17. Geloneze B, De Lima-Junior JC, Velloso LA. Glucagon-like peptide-1 receptor agonists (GLP-1ras) in the brain-adipocyte axis. Drugs. 2017;77(5):493-503. DOI: 10.1007/s40265-017-0706-4.
18. Zhang ZY, Dodd GT, Tiganis T. Protein tyrosine phosphatases in hypothalamic insulin and leptin signaling. Trends in pharmacological sciences. 2015;36(10):661-674. DOI: https://doi.org/10.1016/j.tips.2015.07. 003.
19. Fruhwürth S, Vogel H, Schürmann A, Williams KJ. Novel Insights Into How Overnutrition Disrupts the Hypothalamic Actions of Leptin. Front Endocrinol. 2018;9(89):1-4. DOI: 10.3389/fendo.2018.00089.
20. Myers MG, Cowley MA, Münzberg H. Mechanisms of Leptin Action and Leptin Resistance. Annual Review of Physiology. 2008;70(1):537- 556. DOI: 10.1146/annurev.physiol.70.113006.100707.
21. Boyeva LN, Yekimov MV, Dogadin SA. Leptin i adiponektin natoshchak i posle glyukoznoy nagruzki u zhenshchin s gipertireozom. Sibirskoye meditsinskoye obozreniye. 2012;1(73):11.
22. Campbell JE, Drucker DJ. Islet α cells and glucagon–critical regulators of energy homeostasis. Nat Rev Endocrinol. 2015;11(6):329-338. DOI: 10.1038/nrendo.2015.51.
23. Guo K, McMinn JE, Ludwig T, Yu Y-H, Yang G, Chen L, et al. Disruption of peripheral leptin signaling in mice results in hyperleptinemia without associated metabolic abnormalities. Endocrinology. 2007;148(8):3987-3997. DOI: 10.1210/en.2007-0261.
24. Gonzalez-Carter D, Goode AE, Fiammengo R, Dunlop IE, Dexter DT, Porter AE. Inhibition of leptin-ObR interaction does not prevent leptin translocation across a human blood-brain Barrier model. Journal of Neuroendocrinology. 2016;28(6):53-61. DOI: 10.1111/jne.12392.
25. Metlakunta A, Huang W, Stefanovic-Racic M, Dedousis N, Sipula I, O’Doherty R.M. Kupffer cells facilitate the acute effects of leptin on hepatic lipid metabolism. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2017;312(1):11-18. DOI: 10.1152/ajpendo.00250.2016.
26. Tkachuk VA, Vorotnikov AV. Molekulyarnyye mekhanizmy razvitiya. rezistentnosti k insulinu. Sakharnyy diabet. 2014;17(2):29-40. DOI: 10.14341/DM2014229-40.
27. La Cava A. Proinflammatory activities of leptin in non-autoimmune conditions. Inflamm Allergy Drug Targets. 2012;11(4):298-302. DOI: 10.2174/187152812800959031.
28. Kiernan K, MacIver NJ. The Role of the Adipokine Leptin in Immune Cell Function in Health and Disease. Front Immunol. 2021;11:622468. DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.622468.
29. Amarilyo G, Iikuni N, Shi FD, Liu A, Matarese G, La Cava A. Leptin promotes lupus T-cell autoimmunity. Clin Immunol. 2013;149(3):530- 533. DOI: https://doi.org/10.1016/j.clim.2013.09.002.
30. Hutcheson J. Adipokines influence the inflammatory balance in autoimmunity. Cytokine. 2015;75(2):272-279. DOI: 10.1016/j.cyto.2015.04. 004.
31. Iacobellis G, Diaz S, Mendez A, Goldberg R. Increased epicardial fat and plasma leptin in type 1 diabetes independently of obesity. Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2014;24(7):725-9. DOI: 10.1016/j.numecd.2013.11.001.
32. Tahergorabi Z, Khazaei M. Leptin and its cardiovascular effects: Focus on angiogenesis. Adv Biomed Res. 2015;4:79. DOI: https://doi. org/10. 4103/2277-9175.156526.
33. Thomas S, Kratzsch D, Schaab M, Scholz M, Grunewald S, Thiery J, et al. Seminal plasma adipokine levels are correlated with functional characteristics of spermatozoa. Fertility and Sterility. 2013;99(5):1256-1263. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fertnstert.2012.12.022.
34. Ahrens K, Mumford SL, Schliep KC, Kissell KA, Perkins NJ, Wactawski-Wende J, et al. Serum leptin levels and reproductive function during the menstrual cycle. American Journal of Obstetrics and Gynecology. 2014;210(3):248. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ajog.2013.11.009.
35. Bilbao MG, Di Yorio MP, Faletti AG. Different levels of leptin regulate different target enzymes involved in progesterone synthesis. Fertility and Sterility. 2013;99(5):1460-1466. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fertnstert. 2012.12.014.
36. Di Yorio MP, Bilbao MG, Biagini-Majorel AM, Faletti AG. Ovarian signalling pathways regulated by leptin during the ovulatory process. Reproduction. 2013;146(6):647-658. DOI: https://doi.org/10.1530/REP-13-0257.

«Вістник проблем біології і медицини» Випуск 4 (167), 2022 рік , 9-15 сторінки, код УДК 577.171: 612.015.39

10.29254/2077-4214-2022-4-167-9-15