УДК 612.127.2:[612.123:577.175.7]-092.9
ПРОБЛЕМА ОЖИРЕНИЯ И АСПРОСИН
Подопригора М.В., Аль-Джебур Джаар Ш.О., Зинчук В.В.
Гродненский государственный медицинский университет, Гродно, Беларусь
podoprigora.margarita9@mail.ru, jaafarshati@gmail.com, zinchuk@grsmu.by
Аннотация: Ожирение представляет собой хроническое заболевание обмена веществ, которое вызывает увеличение размеров и количества адипоцитов, способствующее развитию метаболических нарушений. Аспросин представляет собой адипокин, в основном синтезируемый и высвобождаемый белой жировой тканью во время голодания. Оценить роль аспросина в регуляции механизмов транспорта кислорода кровью с различным индексом массы тела. Анализируется роль аспросина в регуляции механизмов транспорта кислорода кровью и системы газотрансмиттеров у здоровых и при инсулинорезистентности у мужчин с различным индексом массы тела. Происходящий сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина с различным индексом массы тела и различной концентрацией аспросина изменяет массоперенос кислорода в ткани, что отражает декомпенсацию механизмов кислородного гомеостаза. Вклад аспросина имеет значение в регуляцию кислородсвязывающих свойств крови. Вклад аспросина важно для формирования адаптационных резервов у лиц с метаболическими нарушениями.
Ключевые слова: ожирение, аспросина, газотрансмиттер, кислород.
СЕМИРҮҮ КӨЙГӨЙҮ ЖАНА АСПРОСИН
Подопригора М.В., Аль-Джебур Джаар Ш.О., Зинчук В.В.
Гродно мамлекеттик медициналык университети, Гродно, Беларусь
podoprigora.margarita9@mail.ru, jaafarshati@gmail.com, zinchuk@grsmu.by
Аннотация: Семирүү - өнөкөт метаболикалык оору, ал зат алмашуунун бузулушунун өнүгүшүнө өбөлгө түзүүчү адипоциттердин өлчөмүн жана санын көбөйтөт. Аспросин - биринчи кезекте орозо учурунда ак май кыртыштары тарабынан синтезделип, бөлүнүп чыккан адипокин. Ар кандай дене массасынын индекси менен кандагы кычкылтек ташуу механизмдерин жөнгө салууда аспросиндин ролун баалоо. Дени сак эркектерде кандагы кычкылтек ташуу механизмдерин жана газотрансмиттер системасын жөнгө салууда аспросиндин ролу жана ар кандай дене массасынын индекси бар эркектерде инсулинге туруктуулугу талданат. Оксигемоглобин диссоциациясынын ийри сызыгынын ар кандай дене массасынын индекси жана аспросиндин ар кандай концентрациялары менен пайда болгон жылышы кыртыштагы кычкылтектин масса өтүшүн өзгөртөт, бул кычкылтек гомеостазынын механизмдеринин декомпенсациясын чагылдырат. Аспросиндин салымы кандын кычкылтекти байланыштыруучу касиеттерин жөнгө салууда маанилүү. Аспросиндин салымы зат алмашуунун бузулушу бар адамдарда адаптациялык резервдерди түзүү үчүн маанилүү.
Негизги сөздөр: семирүү, аспросин, газ өткөргүч, кычкылтек.
THE PROBLEM OF OBESITY AND ASPROSIN
Podoprigora M.V., Al-Jebur Jaar S.O., Zinchuk V.V.
Grodno State Medical University, Grodno, Belarus
podoprigora.margarita9@mail.ru, jaafarshati@gmail.com, zinchuk@grsmu.by
Abstract: Obesity is a chronic metabolic disease that causes an increase in the size and number of adipocytes, contributing to the development of metabolic disorders. Asprosin is an adipokine primarily synthesized and released by white adipose tissue during fasting. To evaluate the role of asprosin in the regulation of oxygen transport mechanisms in blood with different body mass index. The role of asprosin in the regulation of the mechanisms of oxygen transport in the blood and the gasotransmitter system in healthy men and with insulin resistance in men with different body mass index is analyzed. The occurring shift in the oxyhemoglobin dissociation curve with different body mass index and different concentrations of asprosin changes the mass transfer of oxygen in the tissue, which reflects the decompensation of the mechanisms of oxygen homeostasis. The contribution of asprosin is important in the regulation of oxygen-binding properties of blood. The contribution of asprosin is important for the formation of adaptive reserves in individuals with metabolic disorders.
Key words: obesity, asprosin, gas transmitter, oxygen.
Введение
Ожирение представляет собой избыточное накопление триглицеридов адипоцитами, вследствие повышенных энергетических затрат организма. Данную патологию рассматривают как хроническое заболевание обмена веществ, которое вызывает увеличение размеров и количества адипоцитов, вследствие чего происходит количественное и качественное изменение продукции цитокинов, способствующее развитию ИР и метаболических нарушений, таких как сахарный диабет 2 типа, сердечно-сосудистые и онкологические заболевания [1]. В формировании ожирения участвуют нейрогуморальные механизмы и факторы внешней среды, которые способствует дисбалансу между поступившей и потраченной энергией.
При ожирении наблюдается ремодулирование жировой ткани, вследствие чего происходит нарушение адипогенеза, которое приводит к гипертрофии адипоцитов, что стимулирует повешенную выработку провоспалительных цитокинов. В сочетании со сниженным ангиогенезом, гипертрофия адипоцитов приводит к гипоксии, которая способствует некрозу и апоптозу адипоцитов и инфильтрации жировой ткани макрофагами. В то время, как повышенная концентрация провоспалительных цитокинов нарушает проведения сигналов инсулина, вследствие чего клетки-предшественники могут изменять путь дифференцировки от адипогенеза к фиброгенезу, в результате происходит фиброз внеклеточного матрикса, приводящего к ограничению размеров адипоцитов и перемещению жира в ткани.
Ожирению способствуют такие факторы, как малоподвижный образ жизни, хронический стресс, высококалорийная диета, расстройство пищевого поведения. Важным фактором развития данной патологии является нарушение метаболизма гормонов: грелина, лептина, инсулина и др. Инсулин влияет на поглощение клеткой глюкозы, при его избытке наблюдается повышение липогенеза, приводящего к увеличению жировой ткани.
Цель исследования: оценить роль аспросина в регуляции механизмов транспорта кислорода кровью с различным индексом массы тела.
Материалы и методы исследования
Анализируется роль аспросина в регуляции механизмов транспорта кислорода кровью и системы газотрансмиттеров у здоровых и при инсулинорезистентности у мужчин с различным индексом массы тела.
Результаты исследования и их обсуждение
Аспросин представляет собой новый глюкогенный адипокин, в основном синтезируемый и высвобождаемый белой жировой тканью во время голодания. Этот гормон кодируется двумя экзонами (экзон 65 и экзон 66) гена фибриллина 1 (FBN1). мРНК аспросина образуется независимо от внутреннего промотора на 3'-конце гена FBN1, что позволяет осуществить регуляцию независимо от синтеза фибриллина и более экономично по отношению к клеточным ресурсам [7]. Фибриллин является основным компонентом внеклеточных микрофибрилл, которые распределяются по соединительным тканям. Данный гормон синтезируется из С-концевой области гена FBN1, который кодирует профибриллин, расщепляемый белком фурином. В ответ на голодание с низким содержанием глюкозы в рационе аспросин высвобождается в виде секретируемого фактора из белой жировой ткани и транспортируется в печень для посредничества высвобождения глюкозы в кровоток. Связываясь с OLFR734, обонятельным рецептором, сопряженным с G-белком, в клетках печени, этот гормон вызывает глюкогенный эффект, регулирующий гомеостаз глюкозы. Показано, что ген FBN1 обильно экспрессируется в мезоангиобластах скелетных мышц человека, остеобластоподобных клетках и мезенхимальных стволовых клетках [5].
Аспросин играет важную роль в регуляции функционирования центральной нервной системе, периферических тканей и органов. Он участвует в формировании аппетита, метаболизме глюкозы, резистентности к инсулину, клеточном апоптозе. В качестве глюкогенного пептида аспросин усиливает высвобождение глюкозы из клеток печени, связываясь с рецептором OLFR734 и приводя к активации пути G-белок-цАМФ-PKA, так как он поступает в гематоэнцефалический барьер, а также действует как орексигенный пептид, который усиливает потребление пищи посредством активации нейронов AgRP в гипоталамусе [6]. Тем самым, аспросин участвует в поддержании энергетического гомеостаза организма. Его концентрация повышена при ожирении и связанных с ним заболеваниях. Однако введение антител к аспросину нормализует его уровень и снижает потребление пищи у мышей с ожирением, что делает его значимым фактором для борьбы с ожирением и сопутствующими заболеваниями.
При исследовании пациентов с короновирусной инфекцией (при снижении сатурации кислорода ниже критического значения 70-74%) наблюдалось увеличение высвобождения аспросина [4]. Данные изменения у пациентов с короновирусом и диабетом в зависимости от их насыщения кислородом позволяют предположить, что этот гормон функционирует как «метаболический датчик кислорода.
Нами ранее было показано, что повышение концентрации аспросина сопровождается изменением сродства гемоглобина к кислороду и синтеза газотрансмиттеров монооксид азота и сероводорода у лиц с различной массой тела [3]. Согласно нашим исследованиям [2], концентрация аспросина в плазме крови у лиц с инсулинорезистентностью при нормальном индексе массы тела была значительно выше, чем у здоровых, а при избыточной массе тела и ожирении I степени этот параметр имел еще более высокое значение. У исследуемых с инсулинорезистентностью с ожирением I степени с повышенным содержанием аспросина, наблюдалось снижение степени насыщения кислородом венозной крови и его парциального давления в сравнении с исследуемыми с нормальной и избыточной массой тела. Выявлено увеличение показателя сродства гемоглобина к кислороду p50реал у лиц при инсулинорезистентностью с нормальной массой тела в сравнении со здоровыми, что характеризуется сдвигом кривой диссоциации оксигемоглобина к кислороду вправо, а у лиц с избыточной массой тела и при ожирении I степени выявлено уменьшение р50реал. Происходящий сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина влево уменьшает массоперенос кислорода в ткани, что отражает декомпенсацию механизмов кислородного гомеостаза. Аспросин влияет на процессы энергообмена организма и, соответственно, его кислородное обеспечение. У данных лиц аспросин, определяя энергозависимые процессы клетки, влияет на внутриклеточное содержание кислорода, и соответственно, на механизмы транспорта кислорода крови, в частности, на ее кислородсвязующие свойства. Участие гормона аспросина в регуляции системы газотрансмиттеров и в формировании механизмов транспорта кислорода крови важно для формирования кислородного обеспечения, для повышения адаптационного потенциала у лиц с метаболическими нарушениями.
Заключение:
Установленные в нашем исследовании изменения активности системы газотрансмиттеров (монооксид азота и сероводород) при ИР с различной концентрацией аспросина, важны для формирования механизмов транспорта кислорода кровью. Вклад аспросина в регуляцию кислородсвязывающих свойств крови имеет значение для формирования кислородного обеспечения и адаптационных резервов у лиц с метаболическими нарушениями.
Литература:
1. Дедов И.И., Мельниченко Г.А., Бутрова С.А. Жировая ткань как эндокринный орган // Ожирение и метаболизм. – 2006. – № 1. – С. 6-13.
2. Зинчук В.В., Аль-Джебур Д.Ш.О., Глуткина Н.В. Кислородсвязывающие свойства крови при инсулинорезистентности с различным содержанием аспросина // Биомедицинская химия. – 2023. – Т. 69, № 2. – С. 133-139.
3. Зинчук В.В., Аль-Джебур Д.Ш.О., Глуткина Н.В. Роль аспросина в регуляции механизмов транспорта кислорода кровью и системы газотрансмиттеров у мужчин с различным индексом массы тела // Физиология человека. – 2023. – Т. 49, № 4. – С. 101-107.
4. Karagoz Z.K., Aydin S. Effects of oxygen saturation on the hypoxia-inducible factor-1α, subfatin, asprosin, irisin, c-reactive protein, maresin-1, and diamine oxidase in diabetic patients with COVID-19 // European Review for Medical and Pharmacological Sciences. – 2022. – Vol. 26. – Р. 9489-9501.
5. Liu L., Liu Y., Huang M. et al. The Effects of Asprosin on Exercise-Intervention in Metabolic Diseases // Front Physiol. – 2022. – Vol. 13. – P. 1-9.
6. Mazur-Bialy A.I. Asprosin-A fasting-induced, glucogenic, and orexigenic adipokine as a new promising player. Will it be a new factor in the treatment of obesity, diabetes, or infertility? A Review of the Literature // Nutrients. – 2021. – Vol. 13, № 2. – Р. 1-10.
7. Summers K.M., Bush S.J., Davis M.R. et al. Fibrillin-1 and asprosin, novel players in metabolic syndrome // Mol Genet Metab. 2023. – Vol. 138, № 1. – Р. 1-7.