A pajzsmirigyhormonok adaptív hozzájárulása az elhízáshoz - A pajzsmirigyhormonok adaptív hozzájárulása az

1 Assoc. Prof., Orvosi Biokémiai Szakember, Egészségtudományi Egyetem, Orvostudományi Kar, Orvosi Biokémiai Tanszék, Isztambul, Törökország

2 dietetikus, Egészségtudományi Egyetem, Orvostudományi Kar, Orvosi Biokémiai Tanszék, Isztambul, Törökország

3 PhD fokozat orvosi biokémiából, Egészségtudományi Egyetem, Orvostudományi Kar, Orvosi Biokémiai Tanszék, Isztambul, Törökország

4 Orvosi biokémiai szakember, Egészségtudományi Egyetem, Orvostudományi Kar, Orvosi Biokémiai Tanszék, Isztambul, Törökország

Absztrakt

2018. december 10-én kapott; Elfogadva 2019. január 07 .; Publikálva 2019. január 9 .;

Akadémiai szerkesztő:Kingsley Appiah, Kumasi Műszaki Egyetem, Ghána.

Ellenőrzött plágium miatt: Igen

Felülvizsgálta:Egyetlen vak

Versenyző érdekek

A szerzők kijelentették, hogy nincsenek versengő érdekek.

Idézet:

Bevezetés

A zsírszövet fő szerepe az energia tárolása. Ezt a szerepet úgy tölti be, hogy a lipoproteineken keresztül szállított zsírt tárolja, vagy zsírsavat szintetizál glükózból 5. Ezenkívül a zsírszövet fizikai szerepe, valamint a zsírban oldódó vitaminok (A-, D-, E- és K-vitamin) tárolása és a testhőmérsékleti hemosztázis biztosítása.

Az adipokinek szintézise és hatásai az adipocitákban

A zsírszövetek zsírsejtekből, fibroblasztokból, leukocitákból és makrofág sejtekből állnak. A testben kétféle zsírszövet létezik: fehér zsírszövet és barna zsírszövet. Az a tény, hogy az adipokinekből származó leptint 1994-ben találták meg először, azt mutatta, hogy a fehér zsírszövet is endokrin szerv 6. Azóta kiderült, hogy a fehér zsírszövet sok, több funkcióval rendelkező adipokint szabadít fel. A zsírszövet makrofágjaiból kiválasztott interleukin 6 (IL-6) és tumor nekrózis faktor alfa (TNF-a) szintén beszámításra került az adipokinek között. Megállapították, hogy az IL-6-nak szabályozó hatása van más adipokinekre, és arról számolt be, hogy csökkenti az adiponektin szintjét 7. Hasonlóképpen, a TNF-α-nak szabályozó hatása van más adipokinekre (csökkentve az adiponektinszintet és növelve a leptinszintet). Az elhízás kialakulásának csökkenésével, valamint az inzulin- és leptinszint csökkenésével számoltak be olyan állatkísérletekben, amelyekben a TNF-α hatását blokkolták 8, 9 .

Energiafogyasztás az elhízásban és a pajzsmirigy hormonral való kapcsolat

Ismeretes, hogy a TRH, a TSH és a T3 aktívan részt vesz a pajzsmirigyhormonok felszabadulásának szabályozásában (1. ábra). Kimutatták, hogy a hipotalamusz-hipofízis-pajzsmirigy (HPT) tengelyét a zsírszövet-függő leptin és a táplálkozási állapot is szabályozza 18, 28, 29. Egy ilyen szabályozásban, figyelembe véve a pajzsmirigy termogenezisre gyakorolt szabályozó hatását, felvetették, hogy a pajzsmirigyhormonok hatékonyan megakadályozhatják az elhízás kialakulását 18, 30. Ismeretes, hogy a TSH jelentős az energia-anyagcserén, különösen a 3,5-dijód-l-tironin (3,5-T2), a T3 és a T4 30, 31 szintjén. Az elhízást gátló hozzájárulásokról azonban meggyőző bizonyítékokra van szükség.

1.ábra. Pajzsmirigyhormonok szintézise. A pajzsmirigyhormonok szintézise a hipotalamusz stimulációjával kezdődik. A megnövekedett T4 vagy T3 hormonszint negatív visszacsatolással elnyomja a bazális TSH szintet, és gátolja a TSH TRH válaszát.

A test energiaigényét meghatározó fő tényezők közé tartozik a nyugalmi alap metabolikus aktivitás, a fizikai folyamatok, a BMI, a táplálkozási gyakoriság és a nem 32. Ez az alapvető anyagcsere sebesség, amely az energiaigény egyik fontos paramétere, jelentősen kapcsolódik a pajzsmirigyhormonokhoz. Sőt, vannak olyan bizonyítékok, amelyek azt mutatják, hogy a pajzsmirigyhormon-függő energiaigény összefügg az adaptív 30, 33 termogenezissel. A szóban forgó adaptív termogenezis itt határozza meg a hőveszteség és a nyereség egyensúlyát. A hőigény ebben az egyensúlyban a barna zsírszövetben lokálisan termelődő pajzsmirigyhormonokkal kapcsolatos oxidatív foszforilációval társul, amely egyes állatoknál (például a medvénél) kifejezettebb. Sőt, a pajzsmirigyhormonok részben hatékonyan befolyásolják a vázizom energiaigényét 34. Az a tény, hogy a pajzsmirigyhormonok elősegítik az energiafogyasztás megnövekedését a pihenés alatt, olyan funkciónak tekinthető, amely megakadályozza az energia zsírraktározódását. Erősíti ezt az elképzelést annak észlelése, hogy a pajzsmirigyhormonok miatti adaptív termogenezis befolyásolja a 35, 36 pihenés alatti energiafelhasználást. Ez az összefüggés az elhízás és a pajzsmirigy funkciói között hozzájárul az ilyen irányú kutatások előrehaladásához.

Deiodináz aktivitás elhízásban és krónikus betegségekben

2. ábra. Az 5 ’és 5-dejodináz enzim aktivitás elhízás, elhúzódó koplalás és krónikus betegségek esetén.

Fontos a pajzsmirigyhormonok energiacseréjében

Ismeretes, hogy a pajzsmirigyhormonok fontos szerepet játszanak az energia-anyagcserében és megváltoztatják más endokrin mirigyek működését. A pajzsmirigyhormonok hatása a hasnyálmirigy inzulinszekréciójának működésére még nem ismert, de összefüggést észlelnek a cukorbetegséggel. A pajzsmirigyhormonokkal kapcsolatos vizsgálatok a zsír lebontására, a glükóz oxidációjára és az oxidatív foszforilációs gyorsulásra és más metabolikus hatásokra összpontosítottak. Különösen a pajzsmirigyhormonok által közvetített fokozott energia-anyagcserét és az inzulinfunkciót hangsúlyozták. A legújabb tanulmányok szerint a pajzsmirigyhormonok fontos szerepet játszanak a cukorbetegség szigeti patológiájában, és nem genomikus hatást gyakorolnak a kinázokra vagy a kalmodulinra, a Ca + 2 -ATPázra, az adenilát-ciklázra és a glükóz transzporterekre. Feltételezzük azonban, hogy a T3 legfontosabb hatását a 46, 47, 48 sejtmagban található célgén transzkripció által közvetített pajzsmirigy receptorok szabályozásán keresztül mutatja. Felnőtt patkányokon végzett vizsgálatok kimutatták, hogy a T3 fontos szerepet játszik a lipogenezis és a lipolízis összehangolt szabályozásában, az alap oxigénfogyasztásban és a zsírok tárolásában 49, 50. Mindezen okok miatt a pajzsmirigyhormonok alkalmazása az elhízás és a cukorbetegség kezelésében továbbra is aktuális téma.

Bár vannak olyan vizsgálatok, amelyek azt mutatják, hogy a hypothyreos patkányokban a leptin szintje párosul a zsírarányokkal, és hogy a pajzsmirigyhormonok befolyásolják a szérum leptin koncentrációját, nincs meggyőző bizonyíték a leptin és a hyper/hypothyreosis közötti kapcsolat mechanizmusának magyarázatára 51, 52, 53, 54, 55 .

Számos tanulmány arról számolt be, hogy hipotireózisban szenvedő patkányokban megfigyelhető a megnövekedett leptinszint, és a pajzsmirigyhormonok befolyásolják a szérum leptin koncentrációját. Nincs azonban meggyőző bizonyíték a leptin és a hiper/hypothyreosis közötti kapcsolat mechanizmusának meghatározására.

A pajzsmirigy hormonszintje az elhízásban és annak hozzájárulása az ATP fogyasztásához

Elhízott betegeknél végzett vizsgálatunk során azt tapasztaltuk, hogy szoros összefüggés van az alkoholmentes zsírmájbetegség (NAFLD) súlyossága és az inzulinrezisztencia (IR), valamint a vér TT3, fT3 és az adiponektin szintje között. Ebben a tanulmányban az IR és a NAFLD súlyossága nőtt, különösen az fT3 szintje csökkent, majd nőtt. Az utolsó növekedés lehetséges okát a test súlyos patológiával szembeni védekező mechanizmusaként tekintettük 56. Egy nemrégiben végzett tanulmányban 34 elhízott egyének közepes TSH-emelkedését (T3 normális vagy kissé meghaladja a normálist) jelentő megállapításunk alátámasztja.

Klinikai vizsgálatok azt mutatták, hogy az elhízottaknál a mérsékelt TSH emelkedésnek számos oka van. Ezek az okok; a) szklinikai hipotireózis jódhiány vagy autoimmun pajzsmirigy-gyulladás miatt, b) a hipotalamusz-agyalapi mirigy tengelyének diszfunkciója, c) pajzsmirigyhormon-rezisztencia és d) alkalmazkodási folyamat a megnövekedett energiafogyasztáshoz 57, 58, 59, 60, 61. Egy nagyszabású kohorszos vizsgálatban sok elhízott, pajzsmirigybetegség nélkül szenvedő betegnél mérsékelt szintet találtak a TSH-emelkedésben, de arról számoltak be, hogy a vizsgálatban részt vevő elhízott gyermekek és felnőttek egy része autoimmun thyreoiditisben szenvedett 62, 63 .

A böjt alatt gyorsan elnyomják a T4 felszabadulást és a vér T4 szintjét. Ez az elnyomás hozzájárul az anyagcsere sebességének adaptív csökkentéséhez, elősegítve az energia megőrzését és megerősítve a túlélést. A válasz hátterében álló mechanizmus összefüggésbe hozható a keringő leptin drámai csökkenésével az éhezés során. A leptin szisztémás adagolásával járó pajzsmirigyhormonszint csökkenésének megelőzése a böjt alatt 64, 65, ez megerősíti a kapcsolatot.

Figyelembe véve a pajzsmirigyhormonok anyagcserére gyakorolt hatását, az elhízás és a pajzsmirigyhormon közötti kapcsolat jobban meg fogható. Vagyis a T3 hatása a Na +/K + -ATPázra jól ismert 66, és a T3 szinte minden szövetben felgyorsítja a Na +/K + -ATPáz aktivitását. Az oxidatív foszforilezés felgyorsítása az energia ATP-vé történő átalakítása helyett hőként történő felhasználásához, valamint az ATP szintéziséhez vezet. Ezért az O2-fogyasztás és az anyagcsere sebessége 67-re nő. Így biztosítani kell, hogy a felesleges energiát elfogyasszák ahelyett, hogy zsírként tárolnák.

A pajzsmirigyhormonok növelik a β-adrenerg receptorok érzékenységét a katekolaminok iránt, majd serkentik a légzést, a pulzusszámot és a szisztolét (3. ábra). Ennek elérése érdekében a glikogenolízis és a glükoneogenezis révén a glükóz metabolizmusának sebessége megnő. Állatkísérletekben beszámoltak arról, hogy a T3 hosszan tartó alkalmazása stimulálja a GLUT4 expresszióját és a glükóz transzportját a vázizomban 68. Úgy gondolják, hogy a pajzsmirigyhormonok képesek szabályozni a glükóz anyagcserét, és ezt a glükóz transzporter (GLUT-4) révén érik el a T3-érzékeny kontrollponton keresztül. Egy klinikai tanulmányban beszámoltak arról, hogy a TCA-ciklust (az ATP-szintézis sebességének megváltoztatása nélkül) felgyorsította a T3 rövid távú beadása egészséges egyének számára, felgyorsítva a glükóz transzportját a vázizmokban T3-hatékony elválasztással 69 .

3. ábra. A pajzsmirigyhormonok specifikus funkciói a célszerveken.

Normál körülmények között a pajzsmirigyhormonok stimulálják a fehérjeszintézist (3. ábra). A túlzott pajzsmirigyhormon jelenlétében a fehérjeszintézis lelassul és negatív nitrogénegyensúly figyelhető meg 70. Míg a pajzsmirigyhormonok a fehérjéhez hasonló módon stimulálják a lipidszintézist, az is beszámol arról, hogy ugyanakkor növeli a hormonérzékeny lipáz aktivitását. Csökkenti a zsírlerakódást azáltal, hogy fokozza a zsírsav-oxidációt, és így ATP képződik a termogenezisben 71. A pajzsmirigyhormonok túltermelése hypertermiával, tachycardiával, izzadással és magas vérnyomással társult. A pulzus lassulása, az álmosság, a súlygyarapodás, a székrekedés, a magas koleszterinszint, az alapanyagcsere lassulása, a hideg intolerancia és a pszicho-szomatikus rendellenességek a csökkent pajzsmirigyhormon termelésnek tulajdoníthatók 72 .

Következtetés

Hasonló a leptin viselkedéséhez, ezáltal nyilvánvaló, hogy a pajzsmirigyhormonok az elhízás előrehaladott stádiumában növekednek, és nyugalmi állapotban növelik az energiafogyasztást. Az oxidatív foszforilezés felgyorsítása az ATP-szintézissel azt az energiát használja fel, amely nem alakul át hővé ATP-vé, így felhasználható a felesleges energia zsírként történő tárolása helyett. Ezenkívül a vázizmok T3-hormonja anélkül, hogy megváltoztatná a glükóztranszport ATP-szintézisének sebességét és a TCA-ciklust annak megállapítására, hogy a pajzsmirigyhormonok hatékony eszközök lehetnek az elhízás ellen. Azonban annak jelentése, hogy az 5’-jodináz aktivitás krónikus betegségekben elnyomott, aggodalomra ad okot a pajzsmirigyhormonok elhízás esetén kifejtett hatékonysága miatt. A pajzsmirigyhormonok növekvő tendenciája az elhízás előrehaladott stádiumában valószínűleg egy megmentő mechanizmus a szupresszált pajzsmirigyhormonok hatékonyságának növelésére.

Ennek eredményeként az elhízás előrehaladott stádiumában a pajzsmirigyhormonok növekedése támogatja a test energiafogyasztásának fokozását a pihenés alatti energiaigény növelésével, ezáltal alternatív mentő módot kínálva a test számára az elhízás kockázatával szemben. Ez a helyzet egy mentő alkalmazkodási hozzájárulása, hasonló ahhoz a hatáshoz, hogy a leptin, amely korrelál az elhízás zsírszövetének mennyiségével, gátolja az etetést azáltal, hogy befolyásolja a jóllakottság központját.

Közzététel

A cikkben nincsenek szerzők potenciális összeférhetetlensége. A szerzők nem kaptak pénzügyi támogatást ehhez a tanulmányhoz.