A testzsír eloszlásának szerepe és az elhízás metabolikus szövődményei

Absztrakt

Kontextus: Az elhízás felsőtest/zsigeri zsíreloszlása szorosan összefügg az anyagcsere szövődményeivel, míg a megnövekedett alsó testzsír függetlenül jelzi a csökkent kardiovaszkuláris kockázatot.

Bizonyíték megszerzése: Felülvizsgálták a különböző zsírraktárak mért funkcióit a zsírsavak tárolása, felszabadulása szempontjából az egészség és az elhízás szempontjából. Megfigyelték a kísérletileg növekvő szabad zsírsavkoncentrációk (FFA) káros hatásait a májra, az izomra, a hasnyálmirigy β-sejtjeire és az endothelium működésére.

Bizonyítékok szintézise: A legdrámaibb rendellenesség az FFA metabolizmusában az, hogy nem sikerül elnyomni az FFA koncentrációkat/a zsírszövet lipolízisét normálisan az étkezés utáni hiperinsulinémia hatására. A felsőtest sc zsírja az FFA többségét a szisztémás keringésbe juttatja posztabszorpciós és étkezés utáni körülmények között. A felsőtest elhízása esetén a szisztémás és a zsigeri zsírszövet lipolíziséből eredő portális FFA-koncentrációk lényegesen nagyobbak lehetnek, mint az artériás FFA-koncentrációk, még nagyobb mennyiségű FFA-nak téve ki a májat. A zsigeri zsír elegendő IL-6-ot szabadít fel a portális véna IL-6 koncentrációjának növeléséhez, ami szintén befolyásolhatja a máj metabolizmusát.

Következtetések: Az alsó test, a felsőtest sc és a zsigeri zsírraktárak egyedi jellemzőkkel rendelkeznek a zsírsav-anyagcsere szempontjából. Ezen depók szelektív szabályozatlansága valószínűleg fontos szerepet játszik az elhízás metabolikus szövődményeiben.

A testzsír-eloszlás széles skálája van mind a sovány, mind az elhízott felnőtteknél. A testzsír-eloszlást befolyásoló ismert, legfontosabb környezeti tényezők közé tartozik az alkoholfogyasztás (1), a cigarettázás (2) és a gyermekkori elhízás megjelenésének időzítése (3). Emellett úgy tűnik, hogy az erős genetikai tényezők szerepet játszanak a regionális zsírgyarapodásban és -vesztésben (4,5). A túlnyomórészt a felső test zsíreloszlása, amely általában a zsigeri zsír megnövekedésével jár, a kóros anyagcsere-profillal társul a testtömeg-indexek széles tartományában (6,7).

Kevés a vita arról, hogy a felsőtest/a zsigeri elhízás növeli-e a dyslipidaemia (8), a magas vérnyomás (9,10), a 2-es típusú cukorbetegség (11,12), az alvási apnoe (13) stb. Kockázatát. Azt is felismerték, hogy növekvő mennyiségek alacsonyabb testzsírszint függetlenül kapcsolódik a metabolikus szövődmények csökkent kockázatához (14). Sok (15,16,17), de nem mindegyik (18) tanulmány azt találja, hogy a zsigeri zsírtömeg erősebben társul egy abnormális anyagcsere-profillal, mint a felsőtest sc-zsírja.

A zsírraktárak meghatározása

Zsigeri zsír- és anyagcsere-szövődmények - ok és okozat?

Bár a zsigeri zsír és az anyagcsere-rendellenességek közötti szoros összefüggés magyarázata nem ismert, az egyik hipotézis szerint a zsigeri zsír olyan anyagokat termel és bocsát ki, amelyek anyagcserezavarokat okoznak (27,28,29). Újabban alternatív hipotézist javasoltak. Ez a koncepció az, hogy a zsigeri zsír egy másik „méhen kívüli zsírraktár” (30,31), nem ellentétben a perikardiális zsírral (19), az arccsírral (20), az intramyocellularis trigliceriddel (imTG) (32) és az emelkedett máj trigliceriddel (33). Ebben a paradigmában a méhen kívüli triglicerid felhalmozódás az energia egyensúlyhiányának az eredménye, ahol a testzsírraktárak meghaladják a sc zsírszövet depók funkcionálisan normális tárolókapacitását. A sc zsír potenciális rendellenes működése (i) magában foglalja a keringő triglicerid zsírsavak felvételének és tárolásának csökkent képességét, a szabad zsírsav (FFA) felesleges felszabadulásával együtt bizonyos körülmények között. Ez a koncepció magában foglalja azokat a rendellenességeket, amelyeket a zsírszövet gyulladásos sejtekkel való nagyobb beszivárgása, a potenciálisan káros citokinek túlzott felszabadulása és a jótékony adipokinek csökkent felszabadulása okoz.

A fő zsírszövetraktárak normál működése - zsírsavcsere

A szisztémás és regionális zsírszövet FFA felszabadulásának in vivo méréseit normál testsúlyú felnőtt nőknél és férfiaknál végezték különböző körülmények között. Hasonlóképpen beszámoltak az étkezési zsírsavak tárolásáról és a regionális zsírokban történő közvetlen FFA tárolásról is.

Egy éjszakán át posztabszorpciós körülmények között a felsőtest sc zsírszövetje férfiaknál és nőknél egyaránt lipolitikusan aktívabb, mint az alsó test zsírszövete, az FFA felszabadulás kilogrammonként mérve (34). A hiperinzulinémia (35) és az étkezés lenyelése (34,36) hatására a láb FFA felszabadulása sokkal könnyebben elnyomható, mint a felsőtest sc-zsírja. Az FFA felszabadulása a splanchnikus ágyból, a viscerális zsírszegény lipolízis helyettesítő mértéke, viszonylag ellenáll a hiperinsulinémia és az étkezés lenyelése által okozott szuppresszióval szemben (34,35). Az a képesség, hogy emberben nem képes mérni az FFA-kibocsátást közvetlenül a portális vénába, csak a zsigeri zsírszövet lipolízisének közvetett becslését teszi lehetővé (37), és ezért a zsigeri zsírszövet lipolízisének aránya a zsigeri zsír tömegéhez viszonyítva nem ismert.

A zsírszövet az étkezés zsírsavak tárolásának egyik fő helyszíne is. A normál testsúlyú férfiak és nők nagyjából hasonló arányban tartalmaznak étkezési zsírt az sc-ben és a zsigeri zsírban (38,39,40,41), de a férfiaknál ez nagyobb trigliceridémia (40,41) árán történik.

Az FFA felszabadulásának mintájával párhuzamosan az étrendi zsírsavak felvétele a felső test sc zsírjába (milligramm étkezési zsír/zsírszöveti lipid grammban) hatékonyabb, mint az alsó testzsír felvétele normál testsúlyú férfiaknál és nőknél (38,39, 40). Hasonlóképpen, a zsigeri zsír több étkezési zsírt (milligramm étkezési zsírt tartalmaz egy zsírszöveti lipid grammban) tárol, mint akár a felsőtest sc, akár az alsó testzsír mind normál testsúlyú férfiaknál (42), mind nőknél (38,43). Ez a megállapítás azt állítja, hogy legalább a normál testsúlyú felnőtteknél a zsigeri zsírszövet egységenként súlyosabb lipolitikusan aktív, mint a sc zsír. A zsigeri zsírszövet lipolízisének hatása az éjszakai posztabszorptív máj FFA-bejuttatására azonban nagyon korlátozottnak tűnik a sovány felnőtteknél jellemzően viszcerális zsírtömeg miatt (37).

Egy váratlan közelmúltbeli megállapítás az, hogy a szisztémás FFA visszaállítható sc és zsigeri zsírba anélkül, hogy a nagyon alacsony sűrűségű lipoprotein (VLDL) -triglicerid útvonalon haladna (44,45). Bár az egész test sc-zsírszövetében helyreállított szisztémás FFA-k aránya viszonylag kicsi (~ 3% a férfiaknál és 9% a nőknél), ez a folyamat szerepet játszhat az FFA egyik raktárból a másikba történő áthelyezésében oly módon, hogy a zsíreloszlás módosítására.

A szubkután és a zsigeri zsír együttesen az étkezési zsír körülbelül 50% -át tárolja (38,40). Tehát azoknak a nem elhízott felnőtteknek, akik tipikus, 100 g zsírt tartalmazó amerikai étrendet fogyasztanak és stabil testösszetételt tartanak fenn, a zsírszövetnek nettó 50 g triglicerid/nap mennyiséget kell felszabadítania FFA-ként, hogy a teljes és a regionális zsírtömeg stabil maradjon. Ennek az egyensúlynak a megértésével meg lehet becsülni a regionális zsírraktárakból származó nettó FFA-kibocsátást az étkezési zsírsav-tárolás mérésével. A zsírszövet közvetlenül felveszi a VLDL-trigliceridet (46,47) és az FFA-t is (44,45), és így az összes regionális zsírszegény FFA-felszabadulás meghaladja az étrendi zsírraktározáshoz viszonyítva a nettó FFA-felszabadulást. Ezek a fogalmak akkor válnak relevánssá, ha figyelembe vesszük a különböző zsírraktárak szerepét az FFA portálba juttatásában és az elhízás szisztémás keringését.

A zsírsav-anyagcsere rendellenességei a felsőtest elhízásában

Zsírsavak zsírszövetben történő tárolása

A zsírszövetet a trigliceridekben gazdag lipoproteinek kiürülésének fő helyének tekintik. Amennyiben ez a funkció károsodhat az elhízás, különösen a felsőtest elhízása szempontjából, ez hozzájárulhat az ehhez az állapothoz társuló hipertrigliceridémiához. A legutóbbi tanulmányok azt vizsgálták, hogy a lipid anyagcseréjében ismert személyek felsőtestének zsírszövete képes-e csökkenteni a trigliceridek felvételét, ami hozzájárulhat az étkezés utáni hipertrigliceridémiához. Ezek a vizsgálatok nem mutatták ki a felsőtest sc zsírjának károsodott képességét a trigliceridek felvételére és tárolására (48). Hasonlóképpen, az étkezési zsír regionális tárolását vizsgálták elhízott férfiaknál és nőknél (43,49). A nőknél a lábzsír növekvő mennyisége az étkezési zsír nagyobb mértékű raktározásához kapcsolódik az alsó test zsírszövetében, míg a zsigeri zsír esetében ez nem így van (43). A felsőtest sc-zsírszövetében a zsigeri vagy a láb zsírszövetétől eltérő módon tárolták az étkezési zsírt. Az elhízott férfiak sokkal kevesebb étrendi zsírt raktároznak sc-zsírba, mint az elhízott nők, a különbség a leginkább az alsó test elhízott nők és az elhízott férfiak között mutatkozik (49).

Az elhízásban megvizsgálták a VLDL-triglicerid zsírsavak zsírszöveti clearance-ét (46) és a szisztémás FFA tárolását (44,45). Az adatok kifejezésének módjától függően van néhány bizonyíték a VLDL-trigliceridek csökkent eltűnésére a hasi zsírszövetben az elhízás során (46). Nem ismert, hogy az elhízás, különösen a felsőtest elhízása megváltozik-e a VLDL-trigliceridek alsó testének vagy zsigeri zsírszövet-tárolásának, valamint a zsírszövetben helyreállított VLDL-triglicerid zsírsavak frakciója nem ismert.

A szisztémás FFA közvetlen visszatáplálása a zsírszövetbe a posztabszorpciós állapotban figyelemre méltóan különbözik a férfiak és a nők (45), valamint a különböző zsírszövet-raktárak (44) között. A felsőtest elhízással rendelkező nők a szisztémás FFA lényegesen nagyobb részét tárolják az alsó test zsírszövetében, mint a felsőtest elhízott férfiak (45). A felső testtest sc-zsírjában a közvetlen FFA-tárolás azonban hasonló a felsőtest elhízott férfiaknál és nőknél egyaránt. A nőknél az alsó test sc-zsírszövetének nagyobb FFA-clearance-e elméletileg korlátoznia kell az izom, a máj és más olyan helyek rendelkezésére álló felesleges FFA-t, ahol az FFA csökkentheti az inzulinérzékenységet. Az, hogy az alsó test elhízása megváltoztatja-e az egész testet és a regionális FFA-tárolást, nem ismert, bár az alacsonyabb testhízással rendelkező nők általában normális FFA-kinetikával rendelkeznek (50,51,52).

Az FFA zsírszövet-felszabadulása

A teljes test FFA felszabadulása fokozódik a felsőtest elhízásában posztabszorpciós (50,51) és étkezés utáni (36,52) körülmények között. A metabolikusan nem kontrollált elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség kivételével az éhomi FFA-koncentráció/fluxus a felsőtest elhízottjaiban csak körülbelül 30% -kal nagyobb, mint a sovány vagy az alsó test elhízott felnőtteknél (50). Ez nem nagy különbség, tekintve, hogy az FFA-koncentrációk/kinetika napi változékonysága kontrollálatlan étrendi körülmények között megközelítőleg 30% (53) és gondos étrendi kontroll körülményei között körülbelül 15% (54). Ezek a viszonylag kis különbségek az éjszakai posztabszorptív egész test lipolízisében nem feltétlenül a legjobb magyarázat a felsőtest/zsigeri elhízás, az FFA és az elhízás metabolikus szövődményei közötti kapcsolatra. Vannak azonban olyan körülmények, amelyek között az FFA-k nagymértékben és rutinszerűen különböznek a felsőtest elhízásától.

A Meek (35) és Guo (36) és mtsai. ábrákon vannak ábrázolva. 1–4 logaritmikus megjelenítési formátummal (60). Inzulinérzékeny, nem elhízott felnőtteknél a magasabb plazma inzulinkoncentrációk következtében a splanchiás ágyból történő FFA-felszabadulás relatív elnyomása tompának tűnik a láb és a felső test sc-zsírjához képest (1. ábra 1). ). A 2–4. Ábra a plazma inzulin koncentrációja és a felső test sc-zsírból, a lábzsírból és a splanchnikus ágyból történő felszabadulás kapcsolatát ábrázolja ugyanezekben a nem elhízott önkéntesekben (35), összehasonlítva az alsó test elhízott és a felső test elhízott nőkével (36). étkezés előtt és alatt tanulmányozták. Míg a nem elhízott és az alsó test elhízott (mindkettő inzulinérzékenyebbek) adatpontjai általában ugyanazt az általános kapcsolatot mutatják, az elhízott felső testű (inzulinrezisztensebb) nők adatpontjai felfelé tolódnak, ami azt jelenti, hogy mindegyik raktár bizonyos mértékig inzulin ellenálló. Mivel a felsőtest sc-zsírjából felszabaduló teljes FFA mennyisége sokkal nagyobb, mint a láb és a splanchnic ágyé, az inzulinrezisztencia azonban ebben a raktárban mennyiségileg fontosabbnak tűnik.