Adiponektin
Adiponektin je hormon, který se vylučuje výhradně z tukových buněk a pomáhá regulovat několik metabolických procesů včetně oxidace mastných kyselin a regulace glukózy. Jeho hladina je nepřímo úměrná množství tělesného tuku. Jinými slovy, pokud máte více tělesného tuku, pak by hladina adiponektinu měla být nižší.
Adiponektin hraje roli při potlačování metabolické dysfunkce, která často vede k metabolickému syndromu, cukrovce (2. typu), nealkoholickému ztukovatění jater (NAFLD), obezitě a ateroskleróze. Pro zdůraznění jeho role v regulaci metabolismu byl adiponektin ve spojení s leptinem schopen zcela zvrátit inzulinovou rezistenci u myší.
Hladiny adiponektinu jsou obecně vyšší u žen než u mužů. Redukce tělesného tuku výrazně zvyšuje sérové hladiny adiponektinu. Diabetici mají nižší hladiny adiponektinu než nediabetici. Obezita a TNF-a (marker zánětu) snižují hladinu adiponektinu. Nízká hladina adiponektinu je nezávislým rizikovým faktorem pro vznik diabetu a metabolického syndromu.
Molekuly adiponektinu mají tendenci se spojovat a vytvářet polymery adiponektinu. Tyto větší molekuly se zdají být nejaktivnější, pokud jde o vhodné udržování glukózy, ale tato forma je také spojena se zvýšeným rizikem kardiovaskulárních onemocnění (KVO). Přinejmenším část účinků adiponektinu na snižování hmotnosti se projevuje v mozku a zdá se, že v tomto ohledu působí synergicky s leptinem.
Adiponektin má následující účinky:
- Způsobuje snížení produkce glukózy (glukoneogeneze)
- Zvyšuje příjem glukózy
- Zvyšuje metabolismus mastných kyselin v mitochondriích (beta-oxidace)
- Snižuje triglyceridy tím, že zvyšuje jejich clearance z krve
- Chrání cévy před dysfunkcí endotelu
- Zvyšuje citlivost na inzulín
- Podporuje hubnutí
- .
- Pomáhá regulovat energetický metabolismus
- Zvyšuje regulaci uncoupling proteinů – to jsou proteiny, které zvyšují metabolismus tím, že využívají zdroje energie, ale přeměňují je na teplo na rozdíl od energie
Zajímavé je, že, hladiny adiponektinu byly neúměrně zvýšeny v krvi pacientů, u nichž se později rozvinula Alzheimerova choroba (AD), jak bylo zaznamenáno ve Framinghamské studii srdce. Tato informace naznačuje, že zvýšená hladina adiponektinu by mohla být příčinou Alzheimerovy choroby. I když však na tuto otázku neznáme odpověď, existují i jiná možná vysvětlení, například rezistence vůči adiponektinu. Například zvýšená hladina inzulinu nezpůsobuje cukrovku, ale je důsledkem inzulinové rezistence, která cukrovku doprovází. To by mohlo být stejné vysvětlení rozvoje AD v prostředí zvýšené hladiny adiponektinu.
Jak zvýšit adiponektin?
Berberin & Bylo prokázáno, že všechny omega-3 látky zvyšují genetickou expresi adiponektinu. Bylo prokázáno, že kurkumin, resveratrol, astaxanthin, cvičení a vitamin D (možná) zvyšují adiponektin. Nejlepšími možnostmi pro zlepšení adiponektinu jsou výše uvedené doplňky stravy a také optimalizace složení těla, snížení množství tělesného tuku, cvičení a správné stravování.
Apiponektin Popis testu
Tuková (tuková) tkáň má řadu funkcí. Kromě role zásobárny energie je tuková tkáň vysoce aktivní endokrinní orgán, který koordinuje četné hormonální, metabolické, zánětlivé a neurohumorální aktivity.1,2 Adipocyty produkují a vylučují do krevního oběhu řadu bioaktivních proteinů, souhrnně nazývaných adipocytokiny, včetně leptinu, tumor nekrotizujícího faktoru (TNF)-α a dalších cytokinů, inhibitoru aktivátoru plazminogenu typu 1 (PAI-1), rezistinu, apelinu, retinol vázajícího proteinu 4 (RBP4) a adiponektinu.2
Adiponektin je protein o 247 aminokyselinách produkovaný téměř výhradně adipocyty, i když jeho nízkou expresi lze zjistit také v kosterním svalu, srdečním svalu a játrech.3,4 Patří do superrodiny kolagenu a existuje buď jako protein o plné délce 30 kDa, nebo jako menší globulární fragmenty, přičemž monomer o plné délce je produkován především adipocyty.2,3
Cirkulující monomery adiponektinu se sestavují do několika multimerních forem, včetně oligomerů o vysoké molekulové hmotnosti (MW), hexameru o střední MW a trimeru o nízké MW. Jednotlivé multimerní formy mají v krevním řečišti koncentraci od 2 do 30 μg/ml a mohou mít různé biologické účinky.5-7 Adiponektin hraje důležitou roli v působení inzulinu i v kardiovaskulárním zdraví. Buněčné působení adiponektinu je zprostředkováno prostřednictvím specifických receptorů AdipoR1 a AdipoR2.8
AdipoR1 jsou exprimovány všudypřítomně, se zvláště vysokými hladinami v kosterním svalstvu, zatímco exprese AdipoR2 probíhá převážně v játrech.8 Oba receptory jsou exprimovány v srdeční tkáni.9 AdipoR1 i AdipoR2 aktivují signální kazetu APPL1-AMP kinázy v různých tkáních.
Aktivace AMPK zprostředkovaná adiponektinem vede k potlačení glukoneogenních enzymů v játrech a zvyšuje β-oxidaci mastných kyselin v játrech i svalech, čímž působí proti lipotoxickým účinkům obezity a diabetu 2. typu, které v těchto tkáních vedou k inzulinové rezistenci.10 Adiponektin může také přímo zvyšovat translokaci GLUT4 ve svalech prostřednictvím signalizace APPL1.11,12
Dále má adiponektin ochranné kardiovaskulární účinky tím, že zlepšuje funkci endotelu a inhibuje aterogenezi prostřednictvím mnoha mechanismů.13,14 V srdci pomáhá adiponektin předcházet hypertrofii levé komory a ischemicko-reperfuznímu poškození a zlepšuje zdravou remodelaci myokardu v období po infarktu myokardu. Nedávné důkazy naznačují, že adiponektin může také podporovat funkci a dlouhověkost β buněk slinivky břišní15.
Testování adiponektinu se provádí pomocí enzymatického imunosorbčního testu (ELISA) s rozsahem rizika:
- Vysoké riziko < 10 μg/ml
- Střední riziko 10-14 μg/ml
- Optimální > 14 μg/ml.
Klinická interpretace
Klinické a experimentální studie ukazují, že nízké koncentrace adiponektinu (hypoadiponektinémie) mohou přispívat ke vzniku diabetes mellitus 2. typu (T2DM) a kardiovaskulárních onemocnění. Snížené plazmatické hladiny adiponektinu se vyskytují u genetických a dietou indukovaných modelů obezity u hlodavců i u lidských onemocnění spojených s inzulinovou rezistencí.16-19 To je v kontrastu s většinou ostatních adipocytokinů, jejichž hladiny jsou u těchto stavů zvýšené, často úměrně zvýšené tukové hmotě.
V průřezových studiích adiponektin konzistentně koreluje s prvky metabolického syndromu: plazmatické hladiny se snižují se zvyšující se abdominální adipozitou, plazmatickou glukózou, HbA1C a měřením inzulinové rezistence.6 Nedávné studie prokázaly, že adiponektin může být jedním z nejdůsledněji spolehlivých ukazatelů rizika vzniku diabetu 2. typu u nediabetických osob. Důležité je, že souvislost adiponektinu s rizikem diabetu 2. typu je nezávislá na většině ostatních tradičních rizik, včetně věku, rodinné anamnézy diabetu 2. typu, výšky, obvodu pasu, klidové srdeční frekvence, hypertenze, HDL cholesterolu, triglyceridů, glukózy nalačno a kyseliny močové v séru.20
Riziko vzniku diabetu
Euglykemicko-hyperinzulinemický clamp u lidí i potkanů ukazuje, že samotný inzulin může akutně působit na potlačení produkce adiponektinu adipocyty; proto může být chronická hyperinzulinemie důležitým faktorem vedoucím ke snížené produkci adiponektinu u inzulinorezistentních stavů.21 Navíc některé genetické polymorfismy genu pro adiponektin, které ovlivňují expresi proteinu, mohou přispívat ke snížené hladině adiponektinu a zvýšenému riziku diabetu 2. typu.22,23 Muži mají obecně nižší hladiny adiponektinu než ženy, pravděpodobně v důsledku působení androgenů21,24,25 a hladiny jsou také ovlivněny etnickou příslušností.25
Riziko kardiovaskulárních onemocnění
Nedávné rozsáhlé studie ukazují, že hladiny adiponektinu jsou také důležitým ukazatelem rizika závažných nepříznivých kardiovaskulárních příhod a úmrtnosti ze všech příčin.26 Nízká hladina adiponektinu zvyšuje riziko, které je nezávislé na všech ostatních tradičních kardiovaskulárních rizikových faktorech (např, Framinghamský a Reynoldsův typ rizika) a má kvantitativní charakter: jedna studie prokázala postupné 20% zvýšení kardiovaskulárních příhod/úmrtí na každých 5 ug/ml snížení plazmatické hladiny adiponektinu.
Tato zjištění potvrzují rozsáhlé předchozí poznatky z menších studií, v nichž byl adiponektin spojen s různými aspekty zvýšeného kardiovaskulárního rizika. Plazmatické hladiny adiponektinu jsou nižší u pacientů s diabetem, kteří mají zároveň ischemickou chorobu srdeční (ICHS), než u pacientů bez ICHS, což naznačuje, že adiponektin může mít antiaterogenní vlastnosti.27 Bylo také zjištěno, že výskyt kardiovaskulárních úmrtí je vyšší u pacientů se selháním ledvin, kteří mají nízké hladiny adiponektinu, což naznačuje, že tento vztah zůstává v platnosti i v případě, že funkce ledvin může být narušena.24,28
Adiponektin inhibuje proliferaci hladkých buněk cév a je hojně zastoupen v cévní intimě katetrem poraněných cév.29,30 Adiponektin snižuje povrchovou expresi cévních adhezních molekul, které modulují endoteliální zánětlivé reakce, a potlačuje transformaci makrofágů a pěnových buněk in vitro.29,31
V souladu s jeho protizánětlivými účinky jsou koncentrace adiponektinu v nepřímé korelaci s vysoce citlivým C-reaktivním proteinem (hs-CRP; marker zánětu) a koronární aterosklerózou.20 Důležité je, že adiponektin zřejmě chrání před infarktem myokardu nezávisle na CRP nebo glykemickém stavu u pacientů s aterosklerózou.32,33
V jiných klinických studiích byly nízké hladiny adiponektinu spojeny s esenciální hypertenzí a aterogenním lipidovým profilem.27,34,35 Adiponektin ovlivňuje profil plazmatických lipoproteinů tím, že mění hladiny a aktivitu klíčových enzymů (lipoproteinové lipázy a jaterní lipázy) zodpovědných za katabolismus lipoproteinů bohatých na triglyceridy a lipoproteinů o vysoké hustotě (HDL), a ovlivňuje tak aterosklerózu tím, že ovlivňuje rovnováhu aterogenních a antiaterogenních lipoproteinů v plazmě. Několik studií uvádí významnou negativní korelaci mezi cirkulujícím adiponektinem a hladinou triglyceridů a pozitivní korelaci mezi adiponektinem a HDL cholesterolem (HDL-C), a to jak u diabetiků, tak u nediabetiků.6,27,34
Úvahy o léčbě
Existuje stále více důkazů podporujících názor, že adiponektin má nejen diagnostickou/prognostickou hodnotu, ale měl by být také považován za terapeutický cíl.36-38 Vzhledem k tomu, že snížení hladiny adiponektinu může předcházet rozvoji dalších markerů inzulínové rezistence, mohlo by včasné zahájení léčby potenciálně zastavit nebo zvrátit progresi metabolických nebo kardiovaskulárních onemocnění spojených s nízkou hladinou adiponektinu.
Změna životního stylu, redukce viscerálního tuku a některé léky mohou jak zvýšit hladinu adiponektinu v séru, tak zlepšit citlivost na inzulín, a tím pomoci předcházet diabetu 2. typu i kardiovaskulárním onemocněním.2 Některé léky snižující hladinu lipidů, jako je niacin a fibráty – které primárně snižují triglyceridy a zvyšují hladinu HDL-C – také zvyšují hladinu adiponektinu, obvykle úměrně rozsahu změny HDL-C a triglyceridů. Agonisté thiazolidindionů aktivovaných peroxizomovým proliferátorovým receptorem (PPAR) gama (např. pioglitazon nebo Actos) obecně zvyšují produkci adiponektinu v adipocytech a hladinu cirkulujícího adiponektinu. Není však známo, zda tento přínos převáží některá kardiální rizika spojená s thiazolidindiony. Specifičtí agonisté adiponektinových receptorů jsou v současné době v preklinických fázích vývoje.6,39,40
Pokud jsou FPG a HbA1c abnormální, postupujte podle terapeutických doporučení Americké diabetologické asociace. Ke snížení inzulinové rezistence a zlepšení funkce β-buněk lze použít následující doporučení týkající se životního stylu a léky přizpůsobené klinickým potřebám jednotlivých pacientů.
Životní styl:41-47
- Revoluční výživový plán
- Snížení hmotnosti (podle potřeby)
- Revoluční cvičební plán
Medikační volba může zahrnovat:
- Metformin (např, Glucophage®, Glumetza®)
- Pioglitazon (Actos®)
- Inkretinová mimetika (agonisté GLP-1)
- Inhibitory DPP-4
- Bromokriptin mesylát s rychlým uvolňováním (Cycloset®)
- Inhibitory alfa-glukosidázy (akarbóza)
POZN: Žádné léky nejsou v současné době schváleny FDA pro léčbu inzulínové rezistence nebo dysfunkce β-buněk. Inzulín lze zvážit pro léčbu hyperglykémie splňující kritéria ADA pro diabetes, ale NEMĚL by se používat v případě inzulínové rezistence bez diabetu nebo u prediabetu kvůli možnosti hypoglykémie.48 Pacienti, kteří užívají metformin, jsou vystaveni zvýšenému riziku nedostatku vitaminu B12 a mohou mít prospěch ze sublingvální suplementace vitaminem B12.49
- Kershaw EE, Flier JS. Tuková tkáň jako endokrinní orgán. J Clin Endocrinol Metab 2004;89(6):2548-56.
- Chandran M, Phillips SA, et al. Adiponectin: more than just another fat cell hormone? Diabetes Care 2003;26(8):2442-50.
- Kadowaki T, Yamauchi T. Adiponektin a adiponektinové receptory. Endocr Rev 2005;26(3):439-51.
- Pineiro R, Iglesias MJ, et al. Adiponektin je syntetizován a vylučován lidskými a myšími kardiomyocyty. FEBS Lett 2005;579(23):5163-9.
- Yamauchi T, Kamon J, et al. Adiponektin stimuluje utilizaci glukózy a oxidaci mastných kyselin aktivací AMP-aktivované proteinkinázy. Nat Med 2002;8(11):1288-95.
- Yamauchi T, Kamon J, et al. Cloning of adiponectin receptors that mediate antidiabetic metabolic effects. Nature 2003;423(6941):762-9.
- Schraw T, Wang ZV, et al. Plasma adiponectin complexes have distinct biochemical characteristics. Endocrinology 2008;149(5):2270-82.
- Giannessi D, Maltinti M, et al. Adiponectin circulating levels: a new emerging biomarker of cardiovascular risk. Pharmacol Res 2007;56(6):459-67.
- Lara-Castro C, Fu Y, et al. Adiponektin a metabolický syndrom: mechanismy zprostředkující riziko metabolických a kardiovaskulárních onemocnění. Curr Opin Lipidol 2007;18(3):263-70.
- Fujioka D, Kawabata K, et al. Role adiponektinových receptorů v endotelinem indukované buněčné hypertrofii u kultivovaných kardiomyocytů a jejich exprese v infarktovém srdci. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2006;290(6):H2409-16.
- Cheng KK, Lam KS, et al. Adiponektinem indukovaná aktivace endoteliální syntázy oxidu dusnatého a produkce oxidu dusnatého jsou v endoteliálních buňkách zprostředkovány APPL1. Diabetes 2007;56(5):1387-94.
- Mao X, Kikani CK, et al. APPL1 se váže na adiponektinové receptory a zprostředkovává signalizaci a funkci adiponektinu. Nat Cell Biol 2006;8(5):516-23.
- Nanayakkara G, Kariharan T, et al. The cardio-protective signaling and mechanisms of adiponectin. Am J Cardiovasc Dis 2012;2(4):253-66.
- Villarreal-Molina MT, Antuna-Puente B. Adiponektin: protizánětlivé a kardioprotektivní účinky. Biochimie 2012;94(10):2143-9.
- Dunmore SJ, Brown JE. Úloha adipokinů při selhání beta-buněk u diabetu 2. typu. J Endocrinol 2013;216(1):T37-45.
- Yamauchi T, Kamon J, et al. The fat-derived hormone adiponectin reverses insulin resistance associated with both lipoatrophy and obesity. Nat Med 2001;7(8):941-6.
- Arita Y, Kihara S, et al. Paradoxní pokles adipose-specific proteinu, adiponektinu, u obezity. Biochem Biophys Res Commun 1999;257(1):79-83.
- Weyer C, Funahashi T, et al. Hypoadiponektinémie u obezity a diabetu 2. typu: úzká souvislost s inzulinovou rezistencí a hyperinzulinémií. J Clin Endocrinol Metab 2001;86(5):1930-5.
- Lilja M, Rolandsson O, et al. The impact of leptin and adiponectin on incident type 2 diabetes is modified by sex and insulin resistance. Metab Syndr Relat Disord 2012;10(2):143-51.
- Marques-Vidal P, Schmid R, et al. Adipocytokines, hepatic and inflammatory biomarkers and incidence of type 2 diabetes. the CoLaus study. PLoS ONE 2012;7(12):e51768.
- Hotta K, Funahashi T, et al. Plasma concentrations of a novel, adipose-specific protein, adiponectin, in type 2 diabetic patients. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2000;20(6):1595-9.
- Westphal S, Borucki K, et al. Adipokines and treatment with niacin. Metabolism 2006;55(10):1283-5.
- Nakamura T, Kodama Y, et al. Zvýšení cirkulujících hladin adiponektinu po léčbě statinem a fibrátem u pacientů s ischemickou chorobou srdeční a hyperlipidemií. Atherosclerosis 2007;193(2):449-51.
- Arita Y, Kihara S, et al. Adipocyte-derived plasma protein adiponectin acts as a platelet-derived growth factor-BB-binding protein and regulates growth factor-induced common postreceptor signal in vascular smooth muscle cell. Circulation 2002;105(24):2893-8.
- Spranger J, Kroke A, et al. Adiponektin and protection against type 2 diabetes mellitus. Lancet 2003;361(9353):226-8.
- Lindberg S, Mogelvang R, et al. Vztah sérových hladin adiponektinu k počtu tradičních aterosklerotických rizikových faktorů a úmrtnosti ze všech příčin a závažným nežádoucím kardiovaskulárním příhodám (z Copenhagen City Heart Study). Am J Cardiol 2013;111(8):1139-45.
- Ouchi N, Kihara S, et al. Novel modulator for endothelial adhesion molecules: adipocyte-derived plasma protein adiponectin. Circulation 1999;100(25):2473-6.
- Adamczak M, Wiecek A, et al. Decreased plasma adiponectin concentration in patients with essential hypertension. Am J Hypertens 2003;16(1):72-5.
- Matsubara M, Maruoka S, et al. Decreased plasma adiponectin concentrations in women with dyslipidemia. J Clin Endocrinol Metab 2002;87(6):2764-9.
- Zoccali C, Mallamaci F, et al. Adiponektin, metabolické rizikové faktory a kardiovaskulární příhody u pacientů v konečném stadiu onemocnění ledvin. J Am Soc Nephrol 2002;13(1):134-41.
- Okamoto Y, Arita Y, et al. An adipocyte-derived plasma protein, adiponectin, adheres to injured vascular walls. Horm Metab Res 2000;32(2):47-50.
- Valsamakis G, Chetty R, et al. Fasting serum adiponectin concentration is reduced in Indo-Asian subjects and is related to HDL cholesterol. Diabetes Obes Metab 2003;5(2):131-5.
- Yu JG, Javorschi S, et al. The effect of thiazolidinediones on plasma adiponectin levels in normal, obese, and type 2 diabetic subjects. Diabetes 2002;51(10):2968-74.
- Matsuda M, Shimomura I, et al. Role adiponektinu v prevenci vaskulární stenózy. Chybějící článek adipo-vaskulární osy. J Biol Chem 2002;277(40):37487-91.
- Vasseur F, Meyre D, et al. Adiponectin, type 2 diabetes and the metabolic syndrome: lessons from human genetic studies. Expert Rev Mol Med 2006;8(27):1-12.
- Pischon T, Girman CJ, et al. Plasma adiponectin levels and risk of myocardial infarction in men. JAMA 2004;291(14):1730-7.
- Persson J, Lindberg K, et al. Low plasma adiponectin concentration is associated with myocardial infarction in young individuals. J Intern Med 2010;268(2):194-205.
- Pischon T, Rimm EB. Adiponektin: slibný marker kardiovaskulárních onemocnění. Clin Chem 2006;52(5):797-9.
- Mangge H, Almer G, et al. Inflammation, adiponectin, obesity and cardiovascular risk. Curr Med Chem 2010;17(36):4511-20.
- Smith CC, Yellon DM. Adipocytokiny, kardiovaskulární patofyziologie a ochrana myokardu. Pharmacol Ther 2011;129(2):206-19.
- Mirza NM, Palmer MG, et al. Effects of a low glycemic load or a low-fat dietary intervention on body weight in obese Hispanic American children and adolescents: a randomized controlled trial. Am J Clin Nutr 2013;97(2):276-85.
- Yki-Jarvinen H. Nutriční modulace nealkoholického ztukovatění jater a inzulínové rezistence: údaje o lidech. Curr Opin Clin Nutr Metab Care 2010;13(6):709-14.
- Bradley U, Spence M, et al. Low-fat versus low-carbohydrate weight reduction diets: effects on weight loss, insulin resistance, and cardiovascular risk: a randomized control trial. Diabetes 2009;58(12):2741-8.
- Ross R, Janssen I, et al. Exercise-induced reduction in obesity and insulin resistance in women: a randomized controlled trial. Obes Res 2004;12(5):789-98.
- O’Hagan C, De Vito G, et al. Exercise prescription in the treatment of type 2 diabetes mellitus : current practices, existing guidelines and future directions. Sports Med 2013;43(1):39-49.
- Davidson LE, Hudson R, et al. Effects of exercise modality on insulin resistance and functional limitation in older adults: a randomized controlled trial. Arch Intern Med 2009;169(2):122-31.
- Williams MA, Haskell WL, et al. Resistance exercise in individuals with and without cardiovascular disease: Vědecké prohlášení Rady pro klinickou kardiologii Americké kardiologické asociace a Rady pro výživu, fyzickou aktivitu a metabolismus. Circulation 2007;116(5):572-84.
- Aguilar RB. Hodnocení léčebných algoritmů pro léčbu pacientů s diabetes mellitus 2. typu: pohled na definici úspěšnosti léčby. Clin Ther 2011;33(4):408-24.
- Moore EM, Mander AG, et al. Increased risk of cognitive impairment in patients with diabetes is associated with metformin. Diabetes Care 2013;36(10):2981-7.
- http://www.huffingtonpost.com/scott-mendelson-md/alzheimers-_b_1187919.html
- http://en.wikipedia.org/wiki/Adiponectin
- http://www.wellnessresources.com/weight/articles/fiber_fish_oil_exercise_boost_adiponectin/
- http://www.shape.com/weight-loss/weight-loss-strategies/8-essential-fat-loss-hormones?page=3
- http://care.diabetesjournals.org/content/27/2/629.full
- http://www.hindawi.com/journals/jnume/2012/148729/
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18601853
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20980258
- http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19892350
.