Открыть главное меню

SportWiki энциклопедия β

Грелин

Версия от 16:36, 22 сентября 2014; Django (обсуждение | вклад) (→‎Действие инсулина и глюкозы на грелиновую секрецию)

Содержание

Грелин

 
Влияние гормона грелина на ожирение людей

Грелин («ghre-» переводится как рост) - липофильный гормон, секретируемый клетками слизистой оболочки желудка и тонкого кишечника и стимулирующий потребление пищи. Гормон способствует выделению гормона роста, регулирует аппетит, влияет на углеводный и липидный обмены. Кроме того, он оказывает кардиопротекторный эффект при ишемии, усиливает вазодилатацию и регулирует артериальное давление[1].

 На основе грелина созданы различные производные пептиды, которые нашли широкое применение в бодибилдинге. Среди них:

У человека уровень грелина повышается непосредственно перед приемом пищи и быстро снижается после еды, таким образом, грелин является индикатором краткосрочного энергетического баланса и сигналом для инициации приема пищи. Концентрация грелина снижается при ожирении и, напротив, увеличивается при кахексии. У тучных больных время насыщения характерное снижением содержания грелина, отсрочено по времени.

Эффекты грелина

В настоящее время общепризнанна важнейшая роль грелина как индикатора дефицита энергии. Гормон преимущественно секретируется адипоцитами белой жировой ткани, кроме того, источниками его синтеза являются плацента, эпителий грудных желез, скелетная мускулатура и слизистая желудка. К настоящему времени установлено, что грелин сигнализирует о голодании, тем самым способствуя увеличению приема пищи и, соответственно, массы тела, т. е. является орексигенным гормоном. Реципрокные взаимоотношения лептина и грелина проявляются на уровне нейронов гипоталамуса, имеющих специфические рецепторы к каждому из этих пептидов.

Основные эффекты:

  • Усиление чувства голода и стимулирование потребления пищи;
  • Координация моторики желудка и двенадцатиперстной кишки;
  • Подавление активности репродуктивной системы;
  • Регуляция циклов сон-бодрствование и поведенческих реакций;
  • Моделирование эндокринной и экзокринной функции поджелудочной железы;
  • Кардиопротективное действие;
  • Антипролиферативное действие в неопластических клетках;
  • Участие в реакциях иммунитета;
  • Стимуляция секреции пролактина, АКТГ, антидиуретического гормона.


Гиперсекреция грелина вызывает развитие ожирения. Однако с развитием тучности уровень гормона в крови снижается и возникает стойкая гипогрелинемия. У пациентов с ожирением в отличие от лиц с нормальной массой тела после еды уровень грелина не снижается. В этом заключается одна из причин того, что у больных с ожирением не возникает чувства сытости после приема пищи; это служит причиной нарушения пищевого поведения у тучных людей.[2]

 Грелин на сегодняшний момент — единственный гормон, который оказывает свое орексигенное действие и при периферическом введении.

Ежедневное подкожное введение грелина приводит к увеличению массы тела, причем отмечается значительный прирост жировой ткани без каких-либо изменений «тощей» (мышечной) массы тела. В условиях эксперимента инъекции грелина не только стимулируют прием пищи, но и увеличивают его продолжительность. [3]

Грелин и сердце

Наличие грелиновых рецепторов в миокарде и сосудистой стенке предполагает существование регуляторного влияния грелина на сердечно-сосудистую систему.

Эффекты грелина на сердечно-сосудистую систему:

  1. Внутривенные или подкожные инъекции грелина увеличивают сердечный выброс, улучшают сократимость миокарда и вызывают значительное снижение среднего артериального давления без изменения сердечного ритма у здоровых людей[4].
  2. Грелин снижает ремоделирование левого желудочка, системное сосудистое сопротивление и увеличивает сердечный выброс и сердечный индекс у больных с хронической сердечной недостаточностью[5].
  3. Отмечена отрицательная корреляция между уровнем плазменного грелина и кровяным давлением, что может свидетельствовать о том, что грелин подавляет симпатическую активность и снижает артериальное давление, влияя на центральную нервную систему[6]. Cнижение артериального давления обусловлено прямым действием грелина на эндотелий или гладкомышечные элементы сосудистой стенки[7]. Существует предположение, что грелин нормализует эндотелиальную дисфункцию у больных с метаболическим синдромом путем увеличения биодоступности оксида азота (NO).
  4. Обладает кардиопротекторным действием, которое заключается в подавлении клеточного апоптоза в сердечно-сосудистой системе[8].

Грелин в развитии ожирения, инсулинорезистентности и сахарного диабета 2 типа

Было высказано предположение, что на изменение уровня грелина в связи с приемом пищи влияют два обстоятельства.

  • Во-первых, интенсивность снижения уровня грелина после приема пищи пропорциональна времени, в течение которого человек чувствует себя голодным;
  • Во-вторых, как следствие пониженного уровня грелина, скорость опорожнения желудка не уменьшается, и в результате чувство сытости не возникает[9]. Без чувства сытости тучные люди едят больше, чем им нужно, и, следовательно, это приводит к увеличению массы тела.

Уровень плазменного грелина регулируется питанием и метаболическими факторами.

Плазменный грелин увеличивается на фоне ограничения питания (недостаточное питание, анорексия и кахексия) и уменьшается на фоне приема пищи и переедания. Эти данные согласуются с результатами исследований, показывающих снижение циркулирующего грелина у больных с ожирением и метаболическим синдромом[10]. Поэтому закономерно, что циркулирующие уровни грелина увеличиваются у тучных людей, когда они теряют вес[11].

Все формы ожирения у человека характеризуются чрезмерно низким уровнем грелина, единственным исключением является синдром Прадера-Вилли. Это комплексное генетическое заболевание, характеризующееся задержкой умственного развития, гиперфагией, невысоким ростом, связанным с дефицитом гормона роста, и мышечной гипотонией[12]. У этих больных чрезмерный аппетит вызывает прогрессивное ожирение, которое необычно сочетается с высоким уровнем грелина в том же диапазоне, как и у пациентов с нервной анорексией.

В недавнем исследовании предположено, что на продукцию грелина влияет уровень липидов, а не фактор приема пищи в ответ на голод[13]. Было показано, что выработка грелина ингибируется не растяжением желудка, а внутривенным введением глюкозы. В отличие от вышеописанного эффекта, инфузия липидов не изменяет уровень грелина, в то время как при оральном применении жиров наблюдается снижение уровня грелина, хотя не в той степени, как в ответ на введение глюкозы[14].

Существуют различия в тощаковой и постпрандиальной концентрации грелина как у здоровых людей с нормальной массой тела, так и у людей с избыточной массой тела. Уровень постпрандиального грелина снижается пропорционально калорийности еды у людей с нормальным весом[15], но не у тучных людей[16], у которых рацион питания не в состоянии снизить уровень грелина. В основном, это объясняется повышением индекса массы тела и появлением компонентов метаболического синдрома в ответ на развитие ожирения.

Среди тучных пациентов плазменные уровни грелина ниже у инсулинрезистентных лиц по сравнению с инсулинчувствительными лицами[17].

Положительная корреляция наблюдается между уровнем плазменного грелина и концентрацией липопротеинов высокой плотности[18].

Действие инсулина и глюкозы на грелиновую секрецию

Клинические исследования показали, что инсулин, а также оральное и внутривенное введение глюкозы могут подавлять секрецию грелина у здоровых лиц с нормальным и избыточным весом[19]. Уровни инсулина и HOMA-IR отрицательно коррелируют с уровнями общего и неацелированного (UAG) грелина, в то время как с уровнем ацелированного грелина (АГ), напротив, наблюдаются положительные корреляции [20]. Физиологическое увеличение уровня инсулина может играть ключевую роль в регулировании постпранди-альной концентрации грелина в плазме. Показано, что индуцированное приемом пищи снижение грелина отсутствует в случае тяжелого дефицита инсулина [21]. Увеличение инсулина после орального или внутривенного введения глюкозы усиливает тормозное влияние глюкозы на концентрацию грелина. Однако до сих пор неясно, инсулин или глюкоза оказывает прямой ингибирующий эффект на секрецию грелина. Снижение уровня грелина после пероральной нагрузки глюкозой зависит от пола, степени ожирения и уровня резистентности к инсулину. Концентрация грелина выше у женщин, чем у мужчин[22].

Влияние грелина на метаболизм глюкозы и инсулина

Существует точка зрения, что не только инсулин и глюкоза влияют на выработку грелина, но и наоборот — грелин может участвовать в регуляции метаболизма глюкозы и инсулина. Было показано, что AG отвечает за повышение чувствительности к инсулину, а UAG имеет противоположный эффект. Однако в других исследованиях было показано, что введение грелина нарушает метаболизм инсулина и глюкозы, что приводит к росту концентрации глюкозы и снижению уровня инсулина. Именно AG способен снижать инсулин и, как следствие этого, вызывать рост уровня глюкозы [23]. Было высказано предположение, что UAG лишен каких-либо эндокринных эффектов, но в состоянии противодействовать последствиям воздействия AG на секрецию инсулина. Был показан стимулирующий эффект UAG на секрецию инсулина в клетках поджелудочной железы [24]. Относительное превышение AG по сравнению с UAG наблюдается при инсулинорезистентности[24]. Возможно, соотношение UAG/AG может быть диагностическим критерием развития метаболического синдрома. Гипергликемический эффект грелина может быть опосредован через активацию катехоламин-индуцированного [25]. Интересно, что AG стимулирует глюконеогенез в гепатоцитах, тогда как UAG оказывает тормозной эффект на этот процесс[26].

Показано, что грелин может модулировать секрецию инсулина непосредственно в поджелудочной железе[27]. Он способен подавлять секрецию инсулина в изолированных островках in vitro[28], грелин способствует выживанию клеток INS-1E (в-клетки типа INS-1E), и человеческих островков Лангерганса. Грелин предотвращает апоптоз в-клеток островка Лангерганса и способствует их росту. В эксперименте было показано, что грелин подавляет действие инсулина, направленное на снижение эндогенной продукции глюкозы, но усиливает действие инсулина на распределение глюкозы [29].

Точные механизмы, посредством которых инсулин регулирует секрецию грелина, пока не описаны. Тем не менее, можно сделать заключение, что гиперин-сулинемия по принципу обратной связи подавляет секрецию грелина.

Влияние грелина на жировую ткань

Грелин, по-видимому, способствует липогенезу и аккумуляции энергии в жировой ткани[30]. Длительное введение грелина приводит к увеличению массы жировой ткани у грызунов и человека. Грелин (AG и UAG) стимулирует накопление липидов в висцеральной жировой ткани и повышает экспрессию генов PPARg, SREBP1, ацетил-КоА карбоксилазы, липопротеинлипазы, пе-рилипина в дифференцирующихся адипоцитах[31] и стимулирует липогенез. Такое введение подавляло высвобождение норадреналина в бурой жировой ткани, усиливало поглощение глюкозы и триглицеридов, а также оказывало антиапоптический эффект на адипоциты[32]. Кроме того, грелин снижает экспрессию разобщающих молекул и, таким образом, оказывает «энергосберегающее» воздействие на жировую ткань. Грелин стимулирует дифференцировку преадипоцитов и подавляет липолиз in vitro[33]. Показано также, что он усиливает липогенез в костном мозге.

Действие грелина на иммунную систему.

Противовоспалительное действие грелина

Учитывая широкое распространение грелиновых рецепторов в клетках иммунной системы, была высказана гипотеза, что грелин обладает иммунорегуляторными свойствами. Согласно опубликованным данным, грелин обладает мощным противовоспалительным действием. В частности, он способен снижать в иммунокомпетентных клетках экспрессию провоспалительных цитокинов (IL-1p, IL-6 и TNF-а). Интересно, что увеличение экспрессии грелина и его рецепторов наблюдается в Т-лимфоцитах после их активации[34].

Грелиновые агонисты способны снижать продукцию IL-6 и тормозить развитие воспаления суставов у крыс[35]. Значительное уменьшение циркулирующих провоспалительных цитокинов было отмечено у крыс в результате введения грелина при хронической патологии почек[36]. Грелин ингибирует экспрессию NF-kB в эндотелиальных клетках, а также подавляет продукцию ими провоспалительных цитокинов в ответ на действие липополисахарида[37]. Предполагается, что противовоспалительные эффекты грелина могут играть важную роль в предотвращении кардиометаболических расстройств, связанных с хроническим системным воспалением.

Грелина в борьбе с ожирением и инсулинорезистентностью

Увеличение распространенности ожирения во всем мире является серьезным фактором риска развития сердечно-сосудистых заболеваний и СД2. Поэтому разработка стратегий по борьбе с эпидемией ожирения является важной проблемой здравоохранения. В связи с этим, различные формы грелина (AG и UAG), а также модификаторы их действия могут быть использованы при разработке фармакологических методов лечения ожирения и диабета[38]. В частности, показано, что антагонисты грелиновых рецепторов блокируют секрецию гормона роста и тем самым улучшают течение диабета, поскольку усиливается глюкозозависимая выработка инсулина, происходит потеря веса и подавляется аппетит[39]. При химической или иммунологической блокаде грелиновых рецепторов — GHRP — снижается аппетит и, соответственно, происходит потеря массы тела [40]. В последнее время был разработан новый класс

L-РНК-антагонистов гормонов — spiegelmers (SPMs)[41]. Показано, что antighrelin Spiegelmer NOX-B11-3 через нейтрализацию секреции гормона роста способен значительно снижать прием пищи и таким образом препятствовать развитию ожирения у экспериментальных животных[42]. Многообразие метаболических функций грелина требует, однако, крайней осторожности в использовании терапевтических подходов, направленных на блокаду его действия.

Читайте также

Источники

  1. ↑ Cao J. M., Ong H., Chen C. Effects of ghrelin and synthetic GH secretagogues on the cardiovascular system //Trends in Endocrinology & Metabolism. – 2006. – Т. 17. – №. 1. – С. 13-18.
  2. ↑ ТЕРЕЩЕНКО И. В., КАЮШЕВ П. Е. Грелин и его роль в норме и патологии. – 2013.
  3. ↑ Романцова Т. И., Волкова Г. Е. Лептин и грелин: антагонизм и взаимодействие в регуляции энергетического обмена //Ожирение и метаболизм. – 2005. – №. 2.
  4. ↑ Nagaya N, Moriya J, Yasumura Y, et al. Effects of ghrelin administration on left ventricular function, exercise capacity, and muscle wasting in patients with chronic heart failure. Circulation. 2004;110(24):3674-3679. [PubMed]
  5. ↑ Kissebah AH, Sonnenberg GE, Myklebust J, et al. Quantitative trait loci on chromosomes 3 and 17 influence phenotypes of the metabolic syndrome. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2000;97(26):14478-14483. [PMC free article] [PubMed]
  6. ↑ Mizia-Stec K, Zahorska-Markiewicz B, Olszanecka-Glinianowicz M, et al. Ghrelin as a potential blood pressure reducing factor in obese women during weight loss treatment. Endokrynologia Polska. 2008;59(3):207-211. [PubMed]
  7. ↑ Wiley KE, Davenport AP. Comparison of vasodilators in human internal mammary artery: ghrelin is a potent physiological antagonist of endothelin-1. British Journal of Pharmacology. 2002;136(8):1146-1152. [PMC free article] [PubMed]
  8. ↑ Iglesias MJ, Pineiro R, Blanco M, et al. Growth hormone releasing peptide (ghrelin) is synthesized and secreted by cardiomyocytes. Cardiovascular Research. 2004;62(3):481-488. [PubMed]
  9. ↑ Hosoda H, Kojima M, Kangawa K. Ghrelin and the regulation of food intake and energy balance. Molecular Interventions. 2002;2(8):494-503. [PubMed]
  10. ↑ Pagotto U, Gambineri A, Vicennati V, Heiman ML, Tschop M, Pasquali R. Plasma ghre-lin, obesity, and the polycystic ovary syndrome: correlation with insulin resistance and androgen levels. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2002;87(12):5625-5629. [PubMed]
  11. ↑ Santosa S, Demonty I, Lichtenstein AH, Cianflone K, Jones PJH. An investigation of hormone and lipid associations after weight loss in women. Journal of the American College of Nutrition. 2007;26(3):250-258. [PubMed]
  12. ↑ Cummings DE, Clement K, Purnell JQ, et al. Elevated plasma ghrelin levels in Prader-Willi syndrome. Nature Medicine. 2002;8(7):643-644.
  13. ↑ Sakata I, Yang J, Lee CE, et al. Colocalization of ghrelin O-acyltransferase and ghrelin in gastric mucosal cells. American Journal of Physiology. 2009;297(1):E134-E141. [PMC free article] [PubMed]
  14. ↑ English PJ, Ghatei MA, Malik IA, Bloom SR, Wilding JPH. Food fails to suppress ghrelin levels in obese humans. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2002;87(6):2984-2987. [PubMed]
  15. ↑ Tschop M, Wawarta R, Riepl RL, et al. Post-prandial decrease of circulating human ghrelin levels. Journal of Endocrinological Investigation. 2001;24(6):RC19-RC21. [PubMed]
  16. ↑ Dixit VD, Schaffer EM, Pyle RS, et al. Ghrelin inhibits leptin- and activation-induced proinflammatory cytokine expression by human monocytes and T cells. Journal of Clinical Investigation. 2004;114(1):57-66. [PMC free article] [PubMed]
  17. ↑ St-Pierre DH, Karelis AD, Coderre L, et al. Association of acylated and nonacylated ghrelin with insulin sensitivity in overweight and obese postmenopausal women. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2007;92(1):264-269. [PubMed]
  18. ↑ Langenberg C, Bergstrom J, Laughlin GA, Barrett-Connor E. Ghrelin and the metabolic syndrome in older adults. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2005;90(12):6448-6453. [PubMed]
  19. ↑ St-Pierre DH, Karelis AD, Coderre L, et al. Association of acylated and nonacylated ghrelin with insulin sensitivity in overweight and obese postmenopausal women. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2007;92(1):264-269. [PubMed]
  20. ↑ Barazzoni R, Zanetti M, Ferreira C, et al. Relationships between desacylated and acylated ghrelin and insulin sensitivity in the metabolic syndrome. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2007;92:3935-3940. [PubMed]
  21. ↑ English PJ, Ghatei MA, Malik IA, Bloom SR, Wilding JPH. Food fails to suppress ghrelin levels in obese humans. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2002;87(6):2984-2987. [PubMed]
  22. ↑ Greenman Y, Golani N, Gilad S, Yaron M, Limor R, Stern N. Ghrelin secretion is modulated in a nutrient- and gender-specific manner. Clinical Endocrinology. 2004;60(3):382-388. [PubMed]
  23. ↑ Gauna C, Delhanty PJD, Hofland LJ, et al. Ghrelin stimulates, whereas des-octanoyl ghrelin inhibits, glucose output by primary hepatocytes. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2005;90(2):1055-1060. [PubMed]
  24. ↑ Barazzoni R, Zanetti M, Ferreira C, et al. Relationships between desacylated and acylated ghrelin and insulin sensitivity in the metabolic syndrome. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2007;92:3935-3940. [PubMed]
  25. ↑ Murata M, Okimura Y, lida K, et al. Ghrelin modulates the downstream molecules of insulin signaling in hepatoma cells. Journal of Biological Chemistry. 2002;277(7):5667-5674. [PubMed]
  26. ↑ Murata M, Okimura Y, lida K, et al. Ghrelin modulates the downstream molecules of insulin signaling in hepatoma cells. Journal of Biological Chemistry. 2002;277(7):5667-5674. [PubMed]
  27. ↑ Andralojc KM, Mercalli A, Nowak KW, et al. Ghrelin-producing epsilon cells in the developing and adult human pancreas. Diabetologia. 2009;52(3):486—493. [PubMed]
  28. ↑ Qader SS, Hakanson R, Rehfeld JF, Lundquist I, Salehi A. Proghrelin-derived peptides influence the secretion of insulin, glucagon, pancreatic polypeptide and somatostatin: a study on isolated islets from mouse and rat pancreas. Regulatory Peptides. 2008;146(1-3):230-237. [PubMed]
  29. ↑ Granata R, Settanni F, Biancone L, et al. Acylated and unacylated ghrelin promote proliferation and inhibit apoptosis of pancreatic betacells and human islets: involvement of 3', 5' cyclic adenosine monophosphate/protein kinase A, extracellular signal-regulated kinase 1/2, and phosphatidyl inositol 3-kinase/Akt signaling. Endocrinology. 2007;148(2):512-529. [PubMed]
  30. ↑ Rodriguez A, Gomez-Ambrosi J, Catalan V, et al. Acylated and desacyl ghrelin stimulate lipid accumulation in human visceral adipocytes. International Journal of Obesity. 2009;33(5):541-552. [PubMed]
  31. ↑ Kola B, Grossman A, Korbonits M. The role of AMP-activated protein kinase in obesity. Frontiers of Hormone Research. 2008;36:198-211. [PubMed]
  32. ↑ Thompson NM, Gill DA, Davies R, et al. Ghrelin and desoctanoyl ghrelin promote adi-pogenesis directly in vivo by a mechanism independent of the type 1a growth hormone secretagogue receptor. Endocrinology. 2004;145:234-242. [PubMed]
  33. ↑ Choi K, Roh S-G, Hong Y-H, et al. The role of ghrelin and growth hormone secretagogues receptor on rat adipogenesis. Endocrinology. 2003;144(3):754-759. [PubMed]
  34. ↑ Dixit VD, Schaffer EM, Pyle RS, et al. Ghrelin inhibits leptin- and activation-induced proinflammatory cytokine expression by human monocytes and T cells. Journal of Clinical Investigation. 2004;114(1):57-66. [PMC free article] [PubMed]
  35. ↑ Granado M, Priego T, Martin AI, Villanua M, Lopez-Calderon A. Anti-inflammatory effect of the ghrelin agonist growth hormone-releasing peptide-2 (GHRP-2) in arthritic rats. American Journal of Physiology. 2005;288(3):E486-E492. [PubMed]
  36. ↑ DeBoer MD, Zhu X, Levasseur PR, et al. Ghrelin treatment of chronic kidney disease: improvements in lean body mass and cytokine profile. Endocrinology. 2008;149(2):827-835. [PMC free article] [PubMed]
  37. ↑ Li WG, Gavrila D, Liu X, et al. Ghrelin inhibits proinflammatory responses and nuclear factor-кВ activation in human endothelial cells. Circulation. 2004;109(18):2221-2226. [PubMed]
  38. ↑ Schellekens H, Dinan TG, Cryan JF. Lean mean fat reducing “ghrelin” machine: hypothalamic ghrelin and ghrelin receptors as therapeutic targets in obesity. Neuropharmacology. 2010;58(1):2-16. [PubMed]
  39. ↑ Zorrilla EP, Iwasaki S, Moss JA, et al. Vaccination against weight gain. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2006;103(35):13226-13231. [PMC free article] [PubMed]
  40. ↑ Becskei C, Bilik KU, Klussmann S, Jarosch F, Lutz TA, Riediger T. The anti-ghrelin spiegelmer NOX-B11-3 blocks ghrelin- but not fasting-induced neuronal activation in the hypothalamic arcuate nucleus. Journal of Neuroendocrinology. 2008;20(1):85-92. [PubMed]
  41. ↑ Wu X, Cooper RS, Boerwinkle E, et al. Combined analysis of genomewide scans for adult height: results from the NHLBI family blood pressure program. European Journal of Human Genetics. 2003;11(3):271-274. [PubMed]
  42. ↑ Kissebah AH, Sonnenberg GE, Myklebust J, et al. Quantitative trait loci on chromosomes 3 and 17 influence phenotypes of the metabolic syndrome. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2000;97(26):14478-14483. [PMC free article] [PubMed
Источник — «http://sportwiki.to/index.php?title=Грелин&oldid=47544»
Посмотреть историю изменений этой страницы.

SportWiki энциклопедия

Партнёр магазин спортивного питания Спортфуд, где представлена сертифицированная продукция