Határok a fiziológiában

Integratív élettan

Szerkesztette
Elisabeth Lambert

Swinburne Műszaki Egyetem, Ausztrália

Felülvizsgálta
Thomas J. Hawke

McMaster Egyetem, Kanada

Adolfo Andrade-Cetto

Mexikó Nemzeti Autonóm Egyetem, Mexikó

Alina Maloyan

Oregoni Egészségügyi és Tudományegyetem, Egyesült Államok

A szerkesztő és a lektorok kapcsolatai a legfrissebbek a Loop kutatási profiljukban, és nem feltétlenül tükrözik a felülvizsgálat idején fennálló helyzetüket.

szacharóztartalmú

  • Cikk letöltése
    • PDF letöltése
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Kiegészítő
      Anyag
  • Exportálás
    • EndNote
    • Referencia menedzser
    • Egyszerű TEXT fájl
    • BibTex
OSZD MEG

Tekintse át a CIKKET

  • 1 Táplálkozási, dietetikai és vendéglátás tanszék, Auburn University, Auburn, AL, Egyesült Államok
  • 2 Cukorbetegség és testmozgás anyagcsere laboratóriuma, Élettani Tanszék, Midwestern Egyetem, Glendale, AZ, Egyesült Államok

Bevezetés

Az elmúlt évtizedben a kutatások az inzulinrezisztencia sokféle kórokozóját tárták fel, és a fő hangsúly a korrelációs vizsgálatok felismerésére irányult, hogy megfelelően meg lehessen tisztázni a mögöttes molekuláris mechanizmusokat. Az ok-okozati összefüggés ellenére a jelenlegi kutatások többsége úgy véli, hogy a vázizmok inzulinrezisztenciája szerves részét képezi a teljes glükóz-anyagcserének és ártalmatlanításnak (Keller és Attie, 2010). A normál glükóz toleráns miocitákat az inzulinrezisztens miocitákkal összehasonlító vizsgálatokban az inzulinrezisztens miociták az inzulin utáni receptor mechanizmusainak károsodását, a hiányos glükóz transzporter tartalmat (GLUT4) és a jelátviteli fehérjéket, valamint a glükóz anyagcserét károsítják (Koves et al., 2007). Nincs vita arról, hogy az inzulinrezisztencia káros hatással lenne a sejtek működésére, de a fő kérdés az inzulinrezisztencia okozati összefüggéseit, nem pedig a hatását okozza, és a legvalószínűbb ok elkerülhető az egészségesebb étrend-választásokkal, például a energiatartalmú, magas zsír- és cukortartalmú ételek (HFS).

ASZTAL 1. A HFS-étrend hatása állatmodellekben.

Az elhízás hatása a csontváz izomzatára

A legutóbbi megfigyelések szerint a DIO egerek sérült izmaitól izolált műholdas sejtekben károsodott regeneráció és csökkent AMPK aktivitás fordul elő (Fu et al., 2016). Ezeket az útvonalakat jelentősen rontotta az elhízáshoz kapcsolódó inzulinrezisztencia, és változóan gátolhatják az izomregenerációt. A vázizomzatban az inzulin növekedési faktor-1 (IGF-1) felelős az inzulinjelátviteli út közvetítéséért (Fuentes et al., 2011). A vázizomzatban a Brg1/Brm-asszociált faktor (Baf60c) által közvetített glikolitikus, II-es típusú izomrostok az elhízás miatt védőeltolódáson mennek keresztül (Meng et al., 2013, 2014; Brown et al., 2015). A vázizmok regenerációja és fenntartása szoros kapcsolatban áll az elhízással összefüggő májműködési zavarokkal. A szarkopénia vagy a vázizom degeneratív elvesztése jól korrelál az alkoholmentes zsírmáj betegséggel, leginkább inzulinrezisztencia nélküli túlsúlyos egyéneknél figyelhető meg (Hong és mtsai, 2014; Milić és mtsai, 2014). Továbbá, mivel a leptin-rezisztenciáról gyakran számolnak be az elhízásban, és a T2DM (Maffei et al., 1995), az ob/ob és db/db egér elhízás-modelljeiben a vázizom regenerációját enerválja, ez is arra utal, hogy a leptin-hiány vagy a rezisztencia hozzájárulhat a gyenge izomregenerációhoz és a műholdas sejtek működéséhez (Nguyen et al., 2011).

A krónikus, alacsony fokú vázizomgyulladás az elhízás másik kulcsfontosságú jellemzője (Xu, 2013). Tanulmányok azt mutatják, hogy a HFS-táplálás kiválthatja a vázizmokat és a májat, hogy megnövekedett mennyiségű gyulladásgátló citokint szabadítson fel (Park és mtsai, 2004), beleértve az IL-6-ot, az IL-1-bétát és a TNF-α-t. Az IL-6 az egyik fő károsító gyulladásgátló citokin, és az IL-6 túlzott expressziója súlyos izomsorvadást okozhat (Park és mtsai, 2004). Ezen túlmenően az elhízott egyének vázizmai csökkent mennyiségű mitokondriális tartalmat tartalmaznak, ami káros energiatermeléshez és vázizmok elpazarlásához vezet (Greco et al., 1995; Brandenburg et al., 1999). Elhízott betegeknél a vázizomzat kimerülését az AMPK csökkent expressziója is okozhatja. Ez a kulcsfontosságú anyagcsere-szabályozó növeli a GLUT4 expressziót és a glükóz anyagcserét, és fontos szerepet játszik a miogenin, az 5 myogén faktor, a MyoD és a páros box fehérje 7 (Pax7) felfelé történő szabályozásában is, amelyek fontosak az izomnövekedés szempontjából (Ridgeway és Skerjanc, 2001; Hernández-Hernández et al., 2017).

Ezenkívül az elhízott állapot súlyosbítja a szarkopénia, az izomtömeg és a funkció degeneratív veszteségének hatásait is (Tomlinson et al., 2016). Az elhízás és a szarkopénia szinergikusan hat, ami az izomtömeg csökkenését és a zsír felhalmozódásának emelkedését okozza. A szarkopéniával járó izomtömeg-csökkenés előfordulhat a természetes öregedési folyamat során (Moataz és Hamrick, 2010), elhízás jelenlétében vagy HF-táplálkozással (másodlagos szarkopénia), ahol az izomsorvadás súlyossága megnő, ami súlyos atrófiához és az izomerő csökkenése. A szarkopenia ezen formájának egyik fő mechanizmusa a miosztatin (növekedési/differenciálódási faktor 8), amely gátolja a vázizomsejtek növekedését (Moataz és Hamrick, 2010).

A HFS hatása a csontváz izomproteinek expressziójára

2. TÁBLÁZAT. A zsírsavak vagy a palmitát hatása a sejtmodellekre.