Читать книгу Dietetyka kliniczna - Группа авторов - Страница 19

Insulina, podobnie jak leptyna, jest głównym sygnałem obwodowym zawiadamiającym mózg o stanie energetycznym organizmu. Zarówno insulina, jak i leptyna wydzielane są proporcjonalne do ilości tkanki tłuszczowej organizmu. Receptory insulinowe są szeroko rozprzestrzenione w OUN, szczególnie wysokiej ekspresji ulegają w jądrze łukowatym podwzgórza. Działanie insuliny w OUN powoduje zmniejszenie przyjmowania pokarmu poprzez hamowanie neuronów NPY/AgRP i aktywację układu neuronów POMC/CART. Za anoreksygenną aktywność insuliny odpowiada szczególnie zwiększenie wydzielania α-MSH przez neurony POMC zachodzące pod wpływem tego hormonu. Insulina odgrywa również pośrednią rolę w regulacji sytości poprzez stymulowanie syntezy i uwalnianie leptyny z adipocytów. Rolą agonistycznego duetu leptyna–insulina jest ponadto potęgowanie sycącego działania cholecystokininy.

Jak przedstawiono powyżej, za kontrolę pobierania pokarmu, utrzymywanie bilansu energetycznego w stanie równowagi i zachowanie masy ciała odpowiedzialne są centralne i obwodowe neurohormonalne mechanizmy regulacyjne. Biorą w nich udział ośrodki mózgowe, w szczególności podwzgórze, jego struktury i neuroprzekaźniki wraz z hormonalnymi i metabolicznymi sygnałami pochodzącymi z obwodu ciała. Sygnalizacja obwodowa działa pobudzająco lub hamująco na ośrodki podwzgórzowe, indukując sygnał oreksygenny lub anoreksygenny. Zaburzenia w funkcjonowaniu tych mechanizmów mogą przyczyniać się do nieprawidłowości w przyjmowaniu pokarmu – sprzyjać nadmiernej podaży energii i prowadzić do rozwoju otyłości lub przyczyniać się do utraty łaknienia.

Piśmiennictwo

1. Ahima R.S., Antwi D.A.: Brain regulation of appetite and satiety. Endocrinol. Metab. Clin. N. Am. 2008; 37(4): 811–823.

2. Baggio L.L., Drucker D.J.: Biology of incretins: GLP-1 and GIP. Gastroenterology. 2007; 132(6): 2131–2157.

3. Baskin D.G., Figlewicz Lattemann D., Seeley R.J. i wsp.: Insulin and leptin: Dual adiposity signals to the brain for the regulation of food intake and body weight. Brain Res. 1999; 848(1–2): 114–123.

4. Brobeck J.R.: Food intake as a mechanism of temperature regulation. Yale J. Biol. Med. 1948; 20(6): 545–552.

5. Campbell J.E., Drucker D.J.: Pharmacology, physiology, and mechanisms of incretin hormone action. Cell Metab. 2013; 17(6): 819–837.

6. Casanueva F.F., Dieguez C.: Ghrelin a new hormone implicated in the regulation of growth hormone secretion and body energy homeostasis. Growth Genet. Hormones 2004; 20(1): 1–8.

7. Chaudhri O.B., Field B.C., Bloom S.R.: Gastrointestinal satiety signals. Int. J. Obes. (Lond.) 2008; 32(supl. 7): 28–31.

8. Chua S.C. Jr, Koutras I.K., Han L. i wsp.: Fine structure of the murine leptin receptor gene: Splice site suppression is required to form two alternatively spliced transcripts. Genomics 1997; 45(2): 264–270.

9. Considine R.V., Sinha M.K., Heiman M.L. i wsp.: Serum immunoreactive-leptin concentrations in normal-weight and obese humans. N. Engl. J. Med. 1996; 334(5): 292–295.

10. Cummings D.E., Overduin J.: Gastrointestinal regulation of food intake. J. Clin. Invest. 2007; 117(1): 13–23.

11. Dembiński A., Warzecha Z.: Grelina – hormon żarłoczności? Kosmos – Problemy Nauk Biol. 2010; 59(3–4): 297–304.

12. Dytfeld J., Pupek-Musialik D.: Hormony przewodu pokarmowego regulujące łaknienie: oś jelito–mózg. Endokrynol. Otył. Zab. Przem. Mat. 2005; 1(2): 24–30.

13. Fijałkowski F., Jarzyna R.: Rola podwzgórzowej kinazy białkowej aktywowanej przez AMP w kontroli pobierania pokarmu. Postępy Hig. Med. Dośw. 2010; 64: 231–243.

14. Fried S.K., Ricci M.R., Russell C.D., Laferrère B.: Regulation of leptin production in humans. J. Nutr. 2000; 130(12): 3127–3131.

15. Ghigo E., Broglio F., Arvat E. i wsp.: Ghrelin: More than a natural GH secretagogue and/or an orexigenic factor. Clin. Endocrinol. (Oxf.) 2005; 62(1): 1–17.

16. Grider J.R.: Role of cholecystokinin in the regulation of gastrointestinal motility. J. Nutr. 1994; 124(supl. 8): 1334–1339.

17. Grönberg M., Tsolakis A.V., Magnusson L. i wsp.: Distribution of obestatin and ghrelin in human tissues: Immunoreactive cells in the gastrointestinal tract, pancreas, and mammary glands. J. Histochem. Cytochem. 2008; 56(9): 793–801.

18. Guan X.M., Yu H., Trumbauer M. i wsp.: Induction of neuropeptide Y expression in dorsomedial hypothalamus of diet-induced obese mice. Neuroreport. 1998; 9(15): 3415–3419.

19. Hare K.J.: Role of GLP-1 induced glucagon suppression in type 2 diabetes mellitus. Dan. Med. Bull. 2010; 57(9): 4181.

20. Hill J.W.: PVN pathways controlling energy homeostasis. Indian J. Endocrinol. Metab. 2012; 16(supl. 3): 627–636.

21. Hube F., Lietz U., Igel M. i wsp.: Difference in leptin mRNA levels between omental and subcutaneous abdominal adipose tissue from obese humans. Horm. Metab. Res. 1996; 28(12): 690–693.

22. Huising M.O., Kruiswijk C.P., Flik G.: Phylogeny and evolution of class-I helical cytokines. J. Endocrinol. 2006; 189(1): 1–25.

23. Kennedy G.C.: The role of depot fat in the hypothalamic control of food intake in the rat. Proc. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 1953; 140(901): 578–596.

24. Kędzia A., Przybyszewska W.: Grelina – nowy hormon zaangażowany w regulację wzrastania i homeostazę metaboliczną ustroju. Endokrynol. Pediatr. 2007; 3(20): 53–60.

25. Kmieć Z., Wyrzykowska M.: Ghrelina – nowy hormon regulujący nie tylko pobieranie pokarmu i wydzielanie hormonu wzrostu. Postępy Biol. Kom. 2005; 32(2): 257–272.

26. Kocełak P., Zahorska-Markiewicz B., Olszanecka-Glinianowicz M.: Hormonalna regulacja przyjmowania pokarmu. Endokrynol. Pol. 2009; 60(4): 296–301.

27. Kojima M., Kangawa K.: Ghrelin: Structure and function. Physiol. Rev. 2005; 85(2): 495–522.

28. Kolaczynski J.W., Nyce M.R., Considine R.V. i wsp.: Acute and chronic effects of insulin on leptin production in humans: Studies in vivo and in vitro. Diabetes 1996; 45(5): 699–701.

29. Konturek S.J.: Fizjologia układu pokarmowego. W: S.J. Konturek (red.), Fizjologia człowieka. Elsevier Urban & Partner, Wrocław 2007.

30. Kostulski A., Rabe-Jabłońska J.: Regulacja łaknienia. Psychiatr. Psychol. Klin. 2007; 7(2): 108–116.

31. Kozakowski J., Zgliczyński W.: Rola układu endokannabinoidowego w patogenezie otyłości. Postępy Nauk Med. 2008; 3: 198–202.

32. Lee H.M., Wang G., Englander E.W. i wsp.: Ghrelin, a new gastrointestinal endocrine peptide that stimulates insulin secretion: Enteric distribution, ontogeny, influence of endocrine, and dietary manipulations. Endocrinology 2002; 143(1): 185–190.

33. Lee M.J., Fried S.K.: Integration of hormonal and nutrient signals that regulate leptin synthesis and secretion. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2009; 296(6): 1230–1238.

34. Lu D., Willard D., Patel I.R. i wsp.: Agouti protein is an antagonist of the melanocyte-stimulating-hormone receptor. Nature 1994; 371(6500): 799–802.

35. Lucidi P., Murdolo G., Di Loreto C. i wsp.: Meal intake similarly reduces circulating concentrations of octanoyl and total ghrelin in humans. J. Endocrinol. Invest. 2004; 27(5): 12–15.

36. Malendowicz W., Kwias Z.: From Venus of Willendorf to leptin – history of discovery of that cytokine and its relation with human male reproductive system. Urol. Pol. 2008; 61(4): 272–276.

37. Margetic S., Gazzola C., Pegg G.G., Hill R.A.: Leptin: A review of its peripheral actions and interactions. Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord. 2002; 26(11): 1407–1433.

38. Matson C.A., Ritter R.C.: Long-term CCK-leptin synergy suggests a role for CCK in the regulation of body weight. Am. J. Physiol. 1999; 276(4 cz. 2): 1038–1045.

39. Mayer J.: Glucostatic mechanism of regulation of food intake. N. Engl. J. Med. 1953; 249(1): 13–16.

40. Mellinkoff S.M., Frankland M., Boyle D., Greipel M.: Relationship between serum amino acid concentration and fluctuations in appetite. J. Appl. Physiol. 1956; 8(5): 535–538.

41. Mercer R.E., Chee M.J., Colmers W.F.: The role of NPY in hypothalamic mediated food intake. Front Neuroendocrinol. 2011; 32(4): 398–415.

42. Mihály E., Fekete C., Légrádi G., Lechan R.M.: Hypothalamic dorsomedial nucleus neurons innervate thyrotropin-releasing hormone-synthesizing neurons in the paraventricular nucleus. Brain Res. 2001; 891(1–2): 20–31.

43. Montague C.T., Prins J.B., Sanders L. i wsp.: Depot- and sex-specific differences in human leptin mRNA expression: Implications for the control of regional fat distribution. Diabetes 1997; 46(3): 342–347.

44. Moran T.H., Kinzig K.P.: Gastrointestinal satiety signals II. Cholecystokinin. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2004; 286(2): 183–188.

45. Murphy K.G., Dhillo W.S., Bloom S.R.: Gut peptides in the regulation of food intake and energy homeostasis. Endocr. Rev. 2006; 27(7): 719–727.

46. Niswender K.D., Baskin D.G., Schwartz M.W.: Insulin and its evolving partnership with leptin in the hypothalamic control of energy homeostasis. Trends Endocrinol. Metab. 2004; 15(8): 362–369.

47. Palkovits M.: Hypothalamic regulation of food intake. Ideggyogy Sz. 2003; 56(9–10): 288–302.

48. Plum L., Belgardt B.F., Brüning J.C.: Central insulin action in energy and glucose homeostasis. J. Clin. Invest. 2006; 116(7): 1761–1766.

49. Rosenbaum M., Leibel R.L.: Clinical review 107: Role of gonadal steroids in the sexual dimorphisms in body composition and circulating concentrations of leptin. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1999; 84(6): 1784–1789.

50. Rutkowska M., Jamontt J.: Udział układu kannabinoidowego w regulacji pobierania pokarmu. Adv. Clin. Exp. Med 2005; 14(5): 1011–1017.

51. Sato T., Ida T., Nakamura Y. i wsp.: Physiological roles of ghrelin on obesity. Obes. Res. Clin. Pract. 2014; 8(5): 405–413.

52. Schneeberger M., Gomis R., Claret M.: Hypothalamic and brainstem neuronal circuits controlling homeostatic energy balance. J. Endocrinol. 2014; 220(2): 25–46.

53. Schwartz M.W., Woods S.C., Porte D. i wsp.: Central nervous system control of food intake. Nature 2000; 404(6778): 661–71.

54. Schwartz M.W., Woods S.C., Seeley R.J i wsp.: Is the energy homeostasis system inherently biased toward weight gain? Diabetes 2003; 52(2): 232–238.

55. Simopoulou T., Malizos K.N., Iliopoulos D. i wsp.: Differential expression of leptin and leptin’s receptor isoform (Ob-Rb) mRNA between advanced and minimally affected osteoarthritic cartilage; effect on cartilage metabolism. Osteoarthritis Cartilage 2007; 15(8): 872–883.

56. Simpson K.A., Martin N.M., Bloom S.R.: Hypothalamic regulation of food intake and clinical therapeutic applications. Arq. Bras. Endocrinol. Metabol. 2009; 53(2): 120–128.

57. Sinha M.K., Sturis J., Ohannesian J. i wsp.: Ultradian oscillations of leptin secretion in humans. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996; 228: 733–738.

58. Smith R.G., Van der Ploeg L.H., Howard A.D. i wsp.: Peptidomimetic regulation of growth hormone secretion. Endocr. Rev. 1997; 18(5): 621–645.

59. Sobrino Crespo C., Perianes Cachero A., Puebla Jiménez L. i wsp.: Peptides and food intake. Front Endocrinol. (Lausanne) 2014; 5: 58.

60. Strader A.D., Woods S.C.: Gastrointestinal hormones and food intake. Gastroenterology 2005; 128(1): 175–191.

61. Strzałka M., Brzozowski T., Konturek S.J.: Oś mózgowo-jelitowa w regulacji apetytu. Kosmos – Problemy Nauk Biol. 2010; 59(3–4): 291–296.

62. Suchanecka A.: Rola dopaminy w procesach motywacyjnych i powstawaniu uzależnień. Annales Academiae Medicae Stetinensis 2013; 59(Sympozja II): 158–161.

63. Śmiarowska M., Białecka M., Korwin-Piotrowska K.: Molecular mediators in control of food consumption and energy balance in eating disorders. Adv. Clin. Exp. Med. 2007; 16(4): 569–576.

64. Tang-Christensen M., Vrang N., Larsen P.J.: Glucagon-like peptide containing pathways in the regulation of feeding behaviour. Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord. 2001; 25(supl. 5): 42–47.

65. Tartaglia L.A.: The leptin receptor. J. Biol. Chem. 1997; 272(10): 6093–6096.

66. Tartaglia L.A., Dembski M., Weng X. i wsp.: Identification and expression cloning of a leptin receptor, OB-R. Cell 1995; 83(7): 1263–1271.

67. Tremblay A., Bellisle F.: Nutrients, satiety, and control of energy intake. Appl. Physiol. Nutr. Metab. 2015; 40(10): 971–979.

68. Tschöp M., Weyer C., Tataranni P.A. i wsp.: Circulating ghrelin levels are decreased in human obesity. Diabetes 2001; 50(4): 707–709.

69. Van Harmelen V., Reynisdottir S., Eriksson P. i wsp.: Leptin secretion from subcutaneous and visceral adipose tissue in women. Diabetes 1998; 47(6): 913–917.

70. Vrang N., Phifer C.B., Corkern M.M., Berthoud H.R.: Gastric distension induces c-Fos in medullary GLP-1/2-containing neurons. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 2003; 285(2): 470–478.

71. Wauters M., Considine R.V., Van Gaal L.F.: Human leptin: From an adipocyte hormone to an endocrine mediator. Eur. J. Endocrinol. 2000; 143(3): 293–311.

72. Wren A.M., Bloom S.R.: Gut hormones and appetite control. Gastroenterology 2007; 132(6): 2116–2130.

73. Wynne K., Bloom S.R.: The role of oxyntomodulin and peptide tyrosine-tyrosine (PYY) in appetite control. Nat. Clin. Pract. Endocrinol. Metab. 2006; 2(11): 612–620.

74. Wynne K., Stanley S., McGowan B., Bloom S.: Appetite control. J. Endocrinol. 2005; 184(2): 291–318.

75. Xu B., Goulding E.H., Zang K. i wsp.: Brain–derived neurotrophic factor regulates energy balance downstream of melanocortin-4 receptor. Nat. Neurosci. 2003; 6(7): 736–742.

76. Yang L., Scott K.A., Hyun J. i wsp.: Role of dorsomedial hypothalamic neuropeptide Y in modulating food intake and energy balance. J. Neurosci. 2009; 29(1): 179–190.

77. Zhang Y., Proenca R., Maffei M. i wsp.: Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue. Nature 1994; 372(6505): 425–432.