Адипонектин — гормон, связанный с ожирением, диабетом и атеросклерозом

Адипонектин – это белок, секретируемый адипоцитами, основным типом клеток, составляющих жировую ткань. Он играет важную роль в передаче информации между жировой тканью и органами, контролирующими пищеварение и другие обменные процессы в организме. Рассмотрим физиологические функции адипонектина при ожирении, диабете, атеросклерозе и сердечно-сосудистых патологиях.

Что такое адипонектин

Адипонектин (АДПН), также называемый AdipoQ, GBP-28, Acrp30, apM1, был открыт в середине 90-х годов. Гормон представляет собой белок массой около 30 кДа, состоящий из 247 аминокислот. Адипонектин вместе с лептином относится к адипоцитокинам, так как синтезируется в жировой ткани зрелыми адипоцитами (жировые клетки). Сейчас известно, что адипонектин – это сигнальная молекула между жировой тканью и другими органами, участвующими в обмене веществ.

С момента открытия, адипонектин представляет большой интерес для ученых из-за его антидиабетических и противовоспалительных эффектов и потенциала его использования в качестве терапевтического средства при метаболическом синдроме, образованном комплексом заболеваний: сахарным диабетом 2 типа, ишемической болезнью сердца и гипертонией.

Все эти патологии приводят к ожирению. И это огромная проблема во всем мире. Согласно данным ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения), с 1990 г. число взрослых с избыточным весом увеличилось более чем в два раза, а число подростков – в четыре раза. В 2022 году 2,5 млрд взрослых имели избыточный вес, у 890 млн из них диагностировано ожирение.

Адипонектин часто называют так называемым адипостатом, т.е. датчиком жировой ткани. Пониженная концентрация этого белка в крови свидетельствует о запуске процессов, предшествующих ожирению, гипертонии, инсулинорезистентности. 

Уровень адипонектина значительно снижен у людей, страдающих ожирением, диабетом 2 типа и сердечно-сосудистыми заболеваниями. Снижение веса за счет уменьшения жировых отложений сопровождается повышением уровня адипонектина и повышением чувствительности к инсулину. Это парадокс адипонектина – несмотря на выработку этого белка жировыми клетками, его концентрация ниже при избыточном весе и выше при нормальной массе тела.

Понимание структуры адипонектина и его рецепторов позволило сформировать миметики адипонектина (химические или биологические вещества, имитирующие эффекты естественных белков в организме) с потенциально полезными эффектами при лечении диабета, атеросклероза и сердечно-сосудистых заболеваний.

Значение адипонектина в организме

Адипонектин играет ключевую роль в регуляции обмена веществ и поддержании энергетического гомеостаза во всем организме. Многочисленные исследования показали, что этот белок оказывает разнообразное воздействие на органы, например, участвует в защите почек у диабетиков, а также может тормозить развитие атеросклероза. В головном мозге также обнаружен адипонектин – он регулирует прием пищи и влияет на аппетит. В печени он сильно ингибирует глюконеогенез (производство глюкозы из субстратов — аминокислот и глицерина), одновременно увеличивая использование питательных веществ в скелетных мышцах. Также он участвует в профилактике раковых процессов.

Основные функции этого белка:

• Благотворное метаболическое воздействие и улучшение энергетического гомеостаза всего организма за счет угнетения выработки глюкозы, уменьшения накопления липидов в печени, повышения окисления жирных кислот в скелетных мышцах и чувствительности к инсулину;
• Защита от ряда патологических событий в клетках за счет ингибирования (подавления) апоптоза (гибели клеток), воспаления и повышения выживаемости клеток;
• Защита сердечно-сосудистой системы за счет противовоспалительного и антиоксидантного действия и снижение риска развития атеросклероза;
• Профилактика развития онкологических заболеваний за счет регуляции клеточной пролиферации;
• Участие в регуляции аппетита и поддержании нормальной массы тела.

Таким образом адипонектин влияет на печень, сердце, поджелудочную железу, почки, мышцы, яички, яичники и многие типы клеток в различных тканях. 

Адипонектин в канцерогенезе — защита от рака

Ученые обнаружили, что ожирение и жировая ткань тесно связаны с развитием рака печени, поджелудочной железы, простаты и колоректального рака. При ожирении нарушается выработка адипокинов, что приводит к увеличению выработки онкогенного белка лептина и снижению адипонектина, играющего защитную роль. 

Имеются данные об антипролиферативном действии (торможение деления опухолевых клеток) адипонектина в канцерогенезе, особенно при женских онкологических заболеваниях: раке шейки матки, яичников, эндометрия и молочной железы. Адипонектин снижает способность мигрировать и вторгаться в ткани раковых клеток, подавляет их рост и размножение (пролиферацию) и способствует их апоптозу, т.е. гибели.

Анализ на концентрацию адипонектина

При диагностике заболеваний, связанных с избытком или дефицитом адипонектина, его количественное определение в сыворотке или плазме крови человека проводят с помощью иммуноферментного анализа (ИФА). Адипонектин не подвержен суточным колебаниям, поэтому тест можно проводить в любое время суток.

Адипонектин составляет 0,01% всех белков плазмы и присутствует в высоких концентрациях (3–30 мкг/мл)., Он характеризуется длительным периодом полувыведения, его концентрация в крови стабильна и относительно высока по сравнению с другими гормонами. Она обратно пропорциональна индексу ИМТ (массы тела) и концентрации инсулина и триглицеридов. 

Это означает, что чем выше ИМТ (индекс массы тела) и концентрация инсулина и триглицеридов в крови, тем ниже концентрация адипонектина. Более высокая концентрация наблюдается у женщин, чем у мужчин. Кроме того, с возрастом характерно снижение уровня адипонектина.

Низкий уровень адипонектина и повышенный уровень лептина при ожирении вызывают хроническое воспаление, способствующее развитию инсулинорезистентности, гипертонии, атеросклероза и других сердечно-сосудистых заболеваний.

Таким образом, адипонектин является потенциальным биомаркером при определении инсулинорезистентности. Низкий уровень адипонектина можно считать предиктором возникновения и развития ишемической болезни сердца, диабета и атеросклероза.

Но для полной картины нужно вычислить соотношение адипонектин/лептин, важное при резистентности к инсулину, воспалении и кардиометаболическом риске.

Что влияет на уровень адипонектина?

Есть несколько факторов, напрямую влияющих на концентрацию адипонектина в крови:

• Снижение массы тела: уровень повышается;
• Прием росиглитазона — препарата, применяемого при сахарном диабете). Концентрация повышалась в два раза, и этот уровень сохранялся до 6месяцев после отмены препарата;
• Прием  женских гормонов;
• Диета, снижающая вес;
• Прием некоторых лекарств при гипертонии (рамиприл, валсартан).

Также может влиять на концентрацию адипонектина диета с грейпфрутами и такие вещества, как кумарин, рутин, капсаицин, антоцианы, хлорогеновая кислота.