Жировая ткань представляет интересный феномен, когда скопление неспецифических гормон-продуцирующих клеток образует полноценный эндокринный орган.
Часть гормонов жировой ткани (адипокинов) продуцируется непосредственно адипоцитами, а часть – нежировыми клетками. Так, например, синтез лептина адипоцитами намного выше, чем для нежировых клеток, секреция адипонектина теми и другими примерно одинакова, а продукция ФНО и ИЛ-6 в жировых клетках в несколько раз слабее, чем в нежировых. Из этого вытекает, что соотношение числа и размеров адипоцитов и неадипоцитов играет существенную роль в эндокринной функции ткани.
Лептин
Лептин - один из основных гормонов жировой ткани. Он играет ключевую роль в регуляции энергетического гомеостаза, сигнализируя головному мозгу об увеличении запаса жира в организме.
Экспрессия мРНК гена ob, кодирующего лептин, зависит от ряда факторов:
- размер адипоцитов – первостепенная составляющая в синтезе лептина, т.е. большие жировые клетки продуцируют больше лептина,
- также гормоны глюкокортикоиды, эстрогены и инсулин увеличивают синтез лептина.
Лептин взаимодействует со специфическими рецепторами в гипоталамусе (паравентрикулярными, латеральными, вентромедиальными, дорсомедиальными) и снижает.пищевое поведение через подавление экспрессии генов и биосинтеза белков, стимулирующих аппетит и пищевое поведение – нейропептида Y, AGRP-белка и меланин-концентрирующего гормона. Параллельно лептин активирует экспрессию генов α-меланоцит-стимулирующего гормона и CART (cocaine amphetamine regulated transcript) в других нейронах, отвечающих за снижение пищевого поведения.
Кроме того, лептин является гипоталамическим стимулятором симпатической нервной системы, инициатором несократительного термогенеза благодаря экспрессии UCP-1 в адипоцитах бурой жировой ткани, что увеличивает основной обмен и тепловое рассеяние.
Кроме прямых липостатических функций, лептин обладает другими эндокринными и нейроэндокринными функциями, модулируя активность тиреотропной, соматотропной, кортикотропной и гонадотропной осей, изменяя чувствительность к инсулину в скелетных мышцах и печени.
Адипонектин
Адипонектин – полипептид, секреция которого стимулируется инсулином. Адипонектин регулирует энергетический гомеостаз и оказывает антивоспалительный и антиатерогенный эффекты. В отличие от других адипокинов его концентрация снижается при ожирении и при инсулинорезистентности. Вероятно, адипонектин влияет на активность TNF-α и выполняет защитную роль при гипергликемии, инсулинорезистентности и атеросклерозе.
Резистин
Резистин синтезируется преимущественно преадипоцитами и, в меньшей степени, зрелыми адипоцитами висцеральной жировой ткани.
Действие резистина вызывает контринсулярные эффекты – прекращение инсулин-стимулированного входа глюкозы в адипоцит, развитие инсулинорезистентности и нарушение толерантности к глюкозе. Резистин играет ключевую роль в появлении избыточной массы тела у больных сахарным диабетом 2 типа.
Адипсин
Адипсин животных и человека идентичен фактору D системы комплемента и в целом он способствует проявлению эффектов инсулина на жировую ткань. Экспрессия адипсина регулируется инсулином и глюкокортикоидами.
Фактор некроза опухоли альфа
Фактор некроза опухоли α (tumor necrosis factor α, TNFα, ФНОα, кахексин) синтезируется преадипоцитами и зрелыми адипоцитами висцеральной и подкожной жировой тканей. Его синтез повышается при ожирении и коррелирует с массой жировой ткани и инсулинорезистентностью.
Под влиянием ФНО-α снижается активность инсулинового рецептора, уменьшается экспрессия ГлюТ-4 в миоцитах и адипоцитах, через активацию гормон-чувствительной липазы возрастает липолиз и, следовательно, концентрация жирных кислот в крови. ФНО-α изменяет экспрессию ряда других адипокинов, таких как адипонектин, интерлейкин-6, лептин и ингибитор активатора плазминогена-1.
В жировой ткани цитокин влияет на дифференцировку адипоцитов, оказывая тормозящее действие на экспрессию транскрипционных факторов, вовлеченных в адипогенез. В виду этого предполагается, что он селективно стимулирует апоптоз в клетках-мишенях и может снижать как объем, так и число жировых клеток.
Интерлейкин-6
Интерлейкин-6 является полифункциональным цитокином, более 30% его содержания обеспечивается жировой тканью, в основном висцеральными адипоцитами, которые образуют его в 2-3 раза больше, чем подкожные. На синтез интерлейкина-6 влияет ФНОα, глюкокортикоиды и катехоламины.
Интерлейкин-6 оказывает тормозящее влияние на адипогенез и способствует снижению секреции адипонектина. В связи со спецификой расположения висцеральной жировой ткани секретируемый ею интерлейкин-6 оказывает прямое воздействие на метаболизм веществ в печени, также снижает синтез липопротеинлипазы в жировой ткани. Этот цитокин стимулирует термогенез и активность адреналовой системы, подавляет активность гормонов половой системы, секрецию тиреотропного гормона, нарушает цикличность секреции лютеинизирующего гормона.
Висфатин
Висфатин синтезируется преимущественно в висцеральной жировой ткани. Он обладает инсулин-имитирующим действием, стимулируя транспорт глюкозы в периферические ткани и тормозя продукцию глюкозы гепатоцитами. Подобно инсулину, висфатин связывает инсулиновый рецептор и имитирует эффекты инсулина.
Отмечено повышение концентраций циркулирующего висфатина у здоровых добровольцев при гипергликемии.
Апелин
Апелин (APLN) секретируется, кроме жировой, и в других тканях – почках, мозге, сердце. Его производство адипоцитами увеличивается во время дифференцировки и стимулируется инсулином. Действие апелина, в свою очередь, угнетает секрецию инсулина.
Влияние апелина на сосудистую систему способствует образованию новых кровеносных сосудов, высвобождает NO, расслабляя стенку артерий, стимулирует сократительную способность миокарда. В мозгу апелин участвует в регуляции потребления воды, снижает секрецию вазопрессина и задействован в регуляции аппетита.
У больных ожирением с гиперинсулинизмом плазменные значения этого адипокина существенно повышены..
Эстрогены
В жировой ткани содержится фермент ароматаза (изоформа цитохрома Р450), которая преобразует тестостерон в эстрадиол. Также ароматаза представлена в других тканях, включая гонады, мозг, кровеносные сосуды, кожу, волосяные фолликулы, кости, эндометрий. Наиболее высокой ароматазной активностью отличается жировая ткань брюшной стенки.
Физиологически роль ароматазы важна в жировой ткани у женщин во время менопаузы, когда продукция эстрадиола в яичниках существенно ослабевает. У мужчин активность фермента проявляется при андрогенном типе ожирения, которое связано с накоплением жира на животе и висцерального жира.