Diétás összetevők a leptinrezisztencia kialakulásában 1, 2, 3

Joseph R. Vasselli

4 Táplálkozási elhízás kutatóközpont, Orvostudományi Intézet, St. Luke’s-Roosevelt Kórház és Columbia Egyetemi Humán Táplálkozási Intézet, New York, NY

Philip J. Scarpace

5 Farmakológiai és Terápiás Tanszék, Florida Egyetem, Gainesville, FL

Ruth B. S. Harris

6 Élettani Tanszék, Georgia Georgia Health University, Augusta, GA; és

William A. Banks

7 Gerontológiai és Geriátriai Orvostudományi Osztály, Orvostudományi Tanszék, Veterans Administration Geriátriai Kutatási Oktatási és Klinikai Központ/Washingtoni Egyetem, Seattle, WA

Absztrakt

Bevezetés

A tudás jelenlegi állapota

A fruktóz szerepe a leptinrezisztencia és a túlzott táplálkozás elősegítésében

A táplálékfelvétel (A) és a testtömeg (B) változása patkányokban vagy tisztítatlan étrend (13% zsír, 0% fruktóz) vagy magas fruktóz tartalmú étrend (13% zsír, 60% fruktóz) fenntartásával. Az értékek átlag ± SE, n = 12. * P 3A. Ábra, második oszlopkészlet) vagy a leptin központi infúziójára adott anorektikus válasz (1,5 μg/d, intracerebroventrikulárisan beadva) (3B. ábra, HF/HFr). Érdekes módon a HF/SF diétával tápláltaknak megmaradt a leptin teljes reakciókészsége a perifériás leptininjekcióval és a központi leptin infúzióval szemben (3. ábra). Ezenkívül a HF/HFr étrendről a HF/SF étrendre való áttérés megfordította a leptin rezisztenciát (3. ábra). A leptin-rezisztencia megfordulása nem volt másodlagos a fogyás miatt, mert a HF/HFr-ról a HF/SF-étrendre váltás nem csökkentette a testsúlyt, de az étrend-váltás megállította a túlzott súlygyarapodást (24).

A leptin reakciókészsége kumulatív táplálékbevitel alapján mérve 24 órával sóoldat vagy 0,6 mg/kg leptin intraperitoneális injekciója után 65 d-nél patkányoknál, akik cukor nélküli 30% HF-étrendet (HF/SF) tápláltak, patkányoknál 30% zsír- és 40% -os fruktóz (HF/HFr) étrend, vagy 18 nap múlva, miután a HF/HFr étrendet tápláló patkányok egy része átállt a HF/SF étrendre (Switched) (A). Az értékek átlag ± SE, n = 6. * P 4A. Ábra ), de meglepő módon a leptin-kezelés megnövelte a máj GFAT-értékét a tisztítatlan étrendet tápláló patkányokban, és ezt a hatást blokkolták a szacharóz patkányokban (4B. ábra). Bár a leptin várhatóan nem aktiválta a HBP útvonalat, a szacharóz patkányokban a leptin válasz elvesztése összhangban volt azzal, hogy az állatok leptin rezisztensek voltak. A STAT3-ot Western-blot-nal is mérjük a hipotalamusz (4C. Ábra) és az agytörzs szövet blokkjaiban (4D. Ábra), mint a szacharóz patkányokban a központi leptin receptor aktiváció markere. Az eredmények azt mutatták, hogy a szacharóz a STBS-foszforiláció jelentős stimulációját okozta a PBS-vel injektált patkányok agytörzsében, és a leptin nem fejtett ki jelentős további hatást sem a tisztítatlan étrenddel táplált, sem a szacharózzal táplált patkányokban (4D. Ábra). STAT3 aktivációra van szükség ahhoz, hogy a leptin gátolja a táplálékfelvételt (48), és ezek az adatok arra utalnak, hogy a leptin nem tudta gátolni a táplálékfelvételt vagy a súlygyarapodást a szacharózzal táplált patkányokban, mert a STAT3 már nem stimulált állapotban maximálisan foszforilálódott.

Patkányok táplálékfelvétele (A) és súlygyarapodása (B) a PBS vagy 2 mg leptin/kg intraperitoneális injekciót követő 14 óra alatt. Az értékek átlag + SEM 16 patkány esetében, akik 24 órán át 0 μmol glükózamint/kg-ot kaptak (nem infúzióban), és 8 olyan patkány esetében, amelyek 24 óránként 10 vagy 20 μmol glükózamint/kg-ot kaptak. * Különbség a PBS- és a leptin-injektált patkányok között, P 6A, B ábra ). Ezzel szemben a krémcsoport nem mutatta a leptin hatását az etetésre a 8 órás posztinjektálás után, valamint a 8 és 24 órás posztinjektálás után sem az akut, sem a szubkrónikus beadási protokoll után. Spekulálhatunk arra, hogy a krémcsoport akut állapotban történő 8 órás válaszreakciójának megnövekedése a megemelkedett keringő TG-k következménye volt, ami károsíthatja a leptin transzportját a BBB-n, míg a csoport teljes válaszhiánya 8 és 24 órakor a szubkrónikus állapotban a TG-k által kiváltott tartósabb változások eredménye volt a leptin-válasz útvonal vagy a BBB endothel membrán transzport fehérjéinek egy bizonyos pontján (53). További kutatásokra lesz szükség annak megállapításához, hogy ez a helyzet áll-e fenn. Nem tapasztaltunk különbséget a 11 napos szondával végzett kezelés előtt és után a testtömeg, illetve a csoportok TG vagy leptin szintjeiben, amelyek mind normál sovány szinten maradtak.

Asztal 1.

A fiziológiás sóoldat, tejszín és halolajjal táplált patkánycsoportok összesített energiafogyasztása és testtömeg-növekedése 12 napos ad libitum hozzáférés során 45% HFD-hez 18 napos sóoldat, tejszín vagy halolaj ásványvíz után 1