25/11/2021
Tkanka tłuszczowa odgrywa kluczową rolę w regulacji homeostazy energetycznej organizmu wiążącej się z przemianami lipidów i homeostazą glukozy, szerzej w regulacji metabolicznej na poziomie narządowym i ogólnoustrojowym. Składa się głównie z komórek tłuszczowych – adipocytów, lecz zawiera również ich prekursory, komórki śródbłonka, fibroblasty, makrofagi i leukocyty. Funkcjonuje jak narząd dokrewny, wytwarzając czynniki bioaktywne, adipokiny, komunikujące się z innymi narządami i modulujące szereg szlaków metabolicznych komórek docelowych.
Najobficiej obok leptyny, wydzielaną przez adipocyty adipokiną, endokrynnym peptydem tkanki tłuszczowej jest adiponektyna (inaczej białko adipocytów o masie 30 kDa związane z dopełniaczem, Acrp30). Deficyt tego hormonu pochodzenia tłuszczowego (ang. (fat-derived), odgrywa kluczową rolę w patologiach związanych z otyłością i zespołem metabolicznym, w tym w insulinooporności/cukrzycy typu 2, stłuszczeniu wątroby oraz miażdżycy i stanach zapalnych wpływających na homeostazę sercowo-naczyniową.Ekspresja adiponektyny w tkance tłuszczowej i surowicy osób otyłych jest obniżona i dalej spada wraz z nasileniem otyłości. Zależność taka jest niezwykle istotna, ze względu na dodatnią korelację pomiędzy stężeniem adiponektyny w surowicy i poziomem insulinowrażliwości.
Poza adipocytami adiponektynę wytwarzają w mniejszych ilościach komórki miąższu wątroby, miocyty szkieletowe i sercowe, komórki nabłonkowe i śródbłonka naczyń oraz komórki łożyska.
Adiponektyna kodowana jest przez gen Adipo Q umiejscowiony w regionie g27 chromosomu trzeciej pary (3q27). Region 3q27 identyfikowany jest jako region związany z podatnością na cukrzycę typu 2 i zespół metaboliczny. Oddziaływaniu na homeostazę energetyczną, czyli bilansowaniu zapotrzebowania energetycznego organizmu zawdzięcza określenie „genu głodu”.
Jednostka strukturalna adiponektyny ma ciężar 30 kDa, zawiera 244 reszty aminokwasowe i składa się z trzonka i domeny kulistej. Z adipocytów adiponektyna wydzielana jest w postaci oligomerycznych kompleksów: trimeru (67 kDa) i heksameru (140 kDa) określanych jako formy o niskim ciężarze cząsteczkowym (ang. LMW) i multimeru o wysokiej masie cząsteczkowej (300 kDa, ang. HMW), składającego się z 12-18 monomerów. HMW jest główną bioaktywną izoformą adiponektyny, wpływającą na insulinowrażliwość i efekt ochronny układu sercowo-naczyniowego. Aktywność fizjologiczną posiadają jednak również formy kuliste powstałe w wyniku proteolizy.
Biosynteza i sekrecja adiponektyny kontrolowana jest przez tzw. białka opiekuńcze, które wpływają na zmiany potranslacyjne istotne dla utrzymania stabilności w krążeniu i aktywności fizjologicznej.
W działaniu adiponektyny na komórki docelowe (wątroby, mięśni szkieletowych i układu naczyniowego) pośredniczą receptory adiponektyny, występujące w dwóch izoformach: AdipoR1 i AdipoR2.AdipoR1 wykazuje wysokie powinowactw do formy kulistej i niskie do formy o pełnej długości i występuje głównie w mięśniach szkieletowych. AdipoR2 rozpoznaje głównie adiponektynę pełnej długości i ulega głównie ekspresji w wątrobie. Pierwszym ogniwem wewnątrzkomórkowego szlaku przewodzącego kaskadę sygnału wyzwolonego przez związanie adiponektyny z receptorem AdipoR jest białko adaptorowe APPL1 wspólne dla szlaku sygnałowego adiponektyny i receptorów insulinowych, co leży u podstaw zależności pomiędzy aktywnością adkiponoktyny i insuliny.
Szlak insulinowy jest aktywowany, w przypadku dostępności odżywczych źródeł węgla, podczas gdy szlak adiponektyny ulega aktywacji, gdy komórki wykazują deficyt źródła węgla. Insulina promuje syntezę lipidów, białek i glikogenu, podczas gdy adiponektyna hamuje szlaki biosyntezy. Insulina i adiponektyna mogą jednak działać w tym samym kierunku w procesach regulujących poziom glukozy w osoczu. W mięśniach szkieletowych obie sprzyjają wychwytowi glukozy, chociaż na różnych drogach. W przypadku insuliny glukoza może być magazynowana jako glikogen, co stanowi efekt anaboliczny, podczas gdy adiponektyna prowadzi do „spalenia” glukozy, czyli efektu katabolicznego. Działanie adiponektyny usprawnia wykorzystanie glukozy i wpływa na utlenianie kwasów tłuszczowych w miocytach.Wysoka produkcja adiponektyny i jej receptorów w komórkach wątroby wzmaga insulinowrażliwość, podczas gdy niedobór nasila insulinooporność.
Adiponektyna dzięki bezpośredniemu działaniu przeciwcukrzycowemu, przeciwzapalnemu i przeciwmiażdżycowemu oraz wpływowi na insulinowrażliwość może stanowić istotny element terapii cukrzycy i zespołu metabolicznego. O ile nasilona sekrecja adiponektyny wywiera efekt przeciwmiażdżycowy, to niedobór adiponektyny wiąże się z chorobą wieńcową i nadciśnieniem tętniczym, przerostem lewej komory oraz większym ryzykiem zawału serca czy udaru niedokrwiennego mózgu. W przypadku naczyń mózgowych, angiogenny i ochronny efekt adiponektyny prowadzi do rewaskularyzacji i poprawy perfuzji mózgu.
Suplementacja adiponektyny okazuje się skuteczna w łagodzeniu otyłości oraz poalkoholowych stanów patologicznych wątroby: hepatomegalii, stłuszczenia i podwyższonego poziomu ALT w surowicy. Wykazano, że wzrost poziomu adiponektyny w osoczu można uzyskać dzięki intensywnym ćwiczeniom aerobowym. Ponieważ w przypadku otyłości tkanka tłuszczowa wykazuje obniżenie produkcji adiponektyny, optymalnym podejściem w terapii nadwagi wydaje się przywrócenie zdolności tkanki tłuszczowej do prawidłowego wydzielania adiponektyny na drodze farmakologicznej w połączeniu z fizycznymi ćwiczeniami aerobowymi zwiększającymi poziom adiponektyny endogennej.
Dr Tomasz Ochałek
Laboratoria medyczne DIAGNOSTYKA