Жировой гормон лептин. Какую роль в организме выполняет гормон лептин? Почему многие диеты не приносят желаемого результата

При высоком уровне лептина человек находится в хорошем настроении, у него повышено либидо, сильный иммунитет и налаженный жировой обмен. Происходит выработка гормонов счастья и удовольствия – серотонина и допамина. Человек редко болеет простудными заболеваниями.

Женщины имеют более высокий уровень лептина, чем мужчины. Но стоит знать, что во время диет уровень лептина у женщин значительно падает. Если человек снова набирает вес, лептин очень медленно приходит в норму. Именно поэтому женщинам трудно худеть.

Как бы это ни было странным – тучные люди имеют высокий уровень лептина. Этот гормон вырабатывается в жировых клетках, но при лишнем весе организм становится устойчивым к лептину. Для того, чтобы полные люди могли похудеть, необходимо заняться нормализацией чувствительности к этому гормону.

Также лептин вырабатывается при употреблении некоторых продуктов питания. Его выработка осуществляется через инсулин. При строгих диетах и голодании уровень лептина очень низкий, а при потреблении большого количества пищи – высокий. Природа позволяет выжить организму в любых условиях. Если человек кушает нормально, чувство насыщения приходит очень быстро, а когда голодает – организм не будет худеть и расходовать запасы жира.

Нечувствительность к лептину

Некоторые люди имеют нечувствительность к лептину. В таком случае организм человека не может понять, когда в нем уже большое количество жира. После поглощения пищи не наступает насыщения. Даже после очень сильной трапезы мозг будет подавать сигнал о голоде, и требовать пищи. Именно поэтому во время диет люди очень голодны и не всегда получают насыщение после перекусов.

Не стоит винить людей, которые поглощают много пищи. Проблема может крыться в том, что их организм нечувствителен к липтину. У таких людей нарушается обмен веществ, и они не могут похудеть, даже пытаясь ограничить употребление пищи. Даже если человек будет употреблять продукты, содержащие лептин, ситуация не изменится. Пока человек не восстановит чувствительность к лептину – похудеть он не сможет.

При нечувствительности к лептину человек редко пребывает в хорошем расположении духа. Лептин влияет на выработку многих гормонов, а если организм не имеет чувствительности к нему – гормоны не могут вырабатываться в должном количестве. При этом человек будет постоянно усталым и сонливым. Основная причина лишнего веса – это не лишние калории и большое потребление пищи, а сниженная чувствительность к лептину.

На данный момент не установлено, что является причиной нечувствительности к лептину. Однако было выявлено, что фруктоза может стать одной из причин ожирения. Человек не толстеет от потребления фруктов и ягод, но если будет употреблять большое количество фруктозы в составе напитков – может возникнуть лишний вес.

Лептин: где содержится

В основном повышают уровень лептина обезжиренные продукты. К ним можно отнести практически все овощи и фрукты, бобовые и крупы. Жирные молочные продукты и мясо наоборот могут снизить уровень лептина. Поднять уровень лептина можно с помощью нежирных йогуртов и творога. Полезно кушать сухофрукты, кунжут и тыквенные семечки. Овсянка способствует выработке лептина и после её употребления человек ощущает чувство сытости. Среди мяса можно выделить баранину, индейку, которые содержат низкий уровень жира.

Лептин (от греческого λεπτός leptos, «тонкий») является «гормоном сытости» и состоит из адипозных клеток, которые способствуют регулированию энергетического баланса путем подавления аппетита. Действие лептина противоположно действию другого «гормона сытости» – . Оба данных гормона воздействуют на рецепторы в дугообразном ядре гипоталамуса и влияют на аппетит, что способствует энергическому гомеостазу. При ожирении наблюдается снижение чувствительности к лептину, что мешает контролировать сытость, невзирая на уже в значительных количествах накопленную энергию в организме. Хотя основное свойство лептина – контроль накопления жиров, он также участвует в других физиологических процессах, что подтверждают множественные пути синтеза лептина (не только посредством жировых клеток), а также различные виды клеток (не только гипоталамические), которыми обладают рецепторы лептина. Многие из данных процессов и функций лептина пока не были выявлены.

Идентификация гена

В 1950 году в лаборатории Джексона исследовалась колония мышей, не страдающих ожирением, и было выявлено, что потомство некоторых мышей уже страдало ожирением, что говорило о наличии мутации в гормоне, отвечающем за регулирование голода и потребление энергии. Мыши, гомозиготные к так называемой ob мутации (ob/ob), обладали чрезмерным аппетитом и, как следствие, повышенной массой тела. В 1960-х Дуглас Коулман из лаборатории Джексона выявил еще один вид мутации, вызывающий ожирение и схожий фенотип, назвал данный вид диабетом, поскольку он приводил к ожирению мышей линии ob/ob и db/db. В 1990 году Рудольф Лейбел и Джеффри Фридман сообщили о картировании гена ob (гена ожирения). Согласно гипотезам Коулмана и Лейбла, а также исследованиям Лейбла, Фридмана и других исследовательских групп, было подтверждено, что ген ожирения зашифровывал неизвестный гормон, циркулирующий в крови и отвечающий за подавление аппетита и веса у диких мышей и мышей линии ob, чего, однако, не наблюдалось у мышей линии db. В 1994 году в лаборатории Фридмана было объявлено об идентификации гена. В 1995 году лаборатория Хосе Каро представила доказательство того, что мутация мышиного гена ожирения невозможна в человеческом теле. Более того, ввиду распространения гена ожирения у людей с ожирением, вышеизложенный факт предполагал невосприимчивость к лептину. По рекомендации Роджера Гиллемина, Фридман назвал новый гормон лептином (в переводе с греческого – тонкий). Лептин был первым гормоном, берущим свое начало из жировой клетки. Последующие исследования в 1995 году подтвердили тот факт, что ген db зашифровывает лептиновый рецептор и находит свое выражение в гипоталамусе, области, отвечающей за чувство голода, а также регулирующей массу тела.

Признание научного прогресса

Коулман и Фридман получили множество наград за вклад в открытие лептина, включая международную премию Гарднера (в 2005 году), премию Шао (в 2009 году), премию Ласкера, международную награду, присуждаемую организацией BBVA Foundation совместно с Высшим советом по научным исследованиям, а также международную премию короля Фейсала. Лейбл не заслужил такого признания общественностью, как Фридман, поскольку последний не упомянул о соавторстве с Лейблом в научной работе, посвященной открытию гена. Данный факт, наряду с другими подобными, описывается в нескольких работах, включая книгу «Голодный ген» Эллен Руппел Шелл. Тема открытия лептина также освещена в таких книгах, как «Жир: в борьбе с эпидемией ожирения» Роберта Пула, «Голодный ген» Эллен Руппел Шелл и «Переосмысление стройности: новая наука о снижении веса, мифы и реалии диет» Джины Колаты. В книгах Роберта Пула и Джины Колаты описывается ход работы и последующее клонирование гена ожирения в лаборатории Фридмана, в то время как в книге Эллен Руппел Шелл пристальное внимание уделено вкладу Лейбла в данную область.

Расположение гена и структура гормона

Ген ожирения и лептин у людей расположены в 7 хромосоме. Человеческий лептин представляет собой белок (16 кДа), состоящий из 167 аминокислот.

Мутации

Мутация лептина в человеческом организме впервые была описана в 1997 году, позже проявились и 6 других видов мутаций. Все из них встречались в восточных странах и при данных мутациях возникал лептин, который не мог быть выявлен с помощью стандартных иммунореактивных техник, посему уровень лептина при данных мутациях оценивался как низкий или вообще нулевой. Наиболее «свежий» случай возникновения нового, восьмого по счету вида мутации, был выявлен в январе 2015 года, данная мутация развилась у ребенка, чьи родители были турками, и, что удивительно, она была выявлена с помощью стандартных иммунореактивных техник и уровень лептина был охарактеризован как повышенный; однако лептин не активировал лептиновый рецептор и посему у пациента на самом деле уровень лептина был снижен. Данный, восьмой тип мутации, приводит к развитию ожирения в раннем возрасте, а также к гиперфрагии.

Нонсенс-мутация

Нонсенс мутация гена лептина, вызывающая стоп-кодон и недостаточность выработки лептина, впервые была выявлена в ходе исследования на мышах в 1950 году. В мышином гене аргинин 105 кодируется CGA и для создания стоп-кодона TGA необходимо изменение лишь одно нуклеотида. Соответствующая аминокислота в человеческом организме кодируется последовательностью CGG и для производства стоп-кодона необходимо изменение двух нуклеотидов, что гораздо менее вероятно.

Мутация со сдвигом фазы

Рецессивная мутация со сдвигом фазы, приводящая к снижению лептина, наблюдалась у двух единокровных детей, которые страдали от подросткового ожирения.

Полиморфизм

Детальное рассмотрение генома человека в 2004 году было направлено на исследование взаимодействия между генетическими мутациями, влияющими на регуляцию лептина, и ожирением. Были рассмотрены полиморфизм в гене лептина (А19G; частота – 0,46), три вида мутаций в гене лептинового рецептора (Q223R, K109R и K656N) и два вида мутаций в гене PPARG (P12A и C161T). Не была выявлена взаимосвязь между ожирением и ни одним из полиморфизмов. В ходе исследования в 2006 году у тайваньских аборигенов была выявлена связь между фенотипом LEP-4548 G/A и морбидным ожирением, что, однако, не подтвердил мета анализ 20154 года, данный полиморфизм наблюдался у людей, страдающих увеличением массы тела ввиду приема антипсихотиков. Полиморфизм LEP-2548 G/A увеличивает риск возникновения рака простаты, гестанционного диабета и остеопороза.Другие виды полиморфизма также были выявлены, однако их причастие к возникновению ожирения не доказано.

Трансверсия

В январе 2015 года был выявлен единственный случай гомозиготной трансверсии гена, кодирующего лептин. Данная трансверсия приводила к снижению общего уровня лептина и к его увеличению в токе крови. Трансверсия (c.298G → T) приводила к возникновению тирозина из аспаровой кислоты на 100 позиции (p.D100Y). In vitro мутировавший лептин не был способен ни привязываться к лептиновому рецептору, ни активировать его, а также in vivo у мышей с лептиновой недостаточностью. Трансверсия обнаружилась у двухгодовалого мальчика, страдающего серьезной формой ожирения и рецидивирующими инфекциями ушей и легких. Применение метрелептина способствовало изменениям в приеме пищи (снижению аппетита), снижению потребления суточной энергии организма и, как результат, значительному снижению веса.

Способы синтеза

Лептин вырабатывается в основном в адипоцитах белой жировой ткани. Также вырабатывается посредством бурой жировой ткани, плаценты (синцитиотрофобластов), яичников, скелетных мышц, желудка (нижней части фундальных желез), клеток маммарного эпителия, костного мозга и клеток P/D1.

Уровень в крови

Лептин в свободной форме циркулирует в кровотоке и привязывается к белкам.

Физиологическое изменение уровня лептина в крови

Уровень лептина по отношению к жировой массе изменяется не линейно, а экспоненциально. Уровень лептина в крови в течение ночи и раннего утра выше, поскольку в ночное время подавляет аппетит. Суточный ритм уровня лептина в крови может изменяться в зависимости от времени приема пищи.

Факторы, влияющие на уровень лептина

Во многих случаях лептин в человеческом организме не выполняет своей прямой функции – налаживания пищевого статуса между телом и мозгом и как результат не влияет на жировую массу:

Мутировавший лептин

Все известные виды мутации лептина, за исключением одного, усложняют выявление уровня лептина в крови с помощью иммунореактивных техник. Исключением является вид мутации лептина, который был выявлен в январе 2105 года посредством стандартных уиммунореактивных методов. Этот вид мутации был обнаружен у 2-ух летнего мальчика с высоким уровнем лептина в кровотоке, что, однако, не отражалось на лептиновых рецепторах и посему наблюдалась общая недостаточность лептина.

Воздействия

На центральную часть (гипоталамическую)

Важно различать, что термины центральный, основной и прямой не являются синонимами: различают воздействие лептина на центральную (гипоталамическую) и периферическую (негипоталамическую) части; сам принцип действия лептина делится на прямой (без посредника) и непрямой (с посредником); а также различают функцию лептина – основную и побочную. Действие лептина в боковой части гипоталамуса подавляет чувство голода, а в средней части гипоталамуса вызывает чувство сытости.

В боковой части гипоталамуса лиептин подавляет чувство голода, поскольку нейтрализует эффекты нейропептида Y, вещества, выделяемого мочеполовым трактом и гипоталамусом и вызывающего голод. Также нейтрализует эффекты анандамина, который привязывается к тем же рецепторам, что и THC и способствует возникновению чувства голода.

В средней части гипоталамуса лептин вызывает чувство сытости, поскольку способствует синтезу α-MSH, который подавляет чувство голода.

В связи с этим, повреждение передней части гипоталамуса может вызывать анорексию (поскольку не поступает достаточное количество сигналов о голоде), а повреждение в средней части гипоталамуса способствует возникновению чувства чрезмерного голода (поскольку не поступает достаточное количество сигналов о насыщении). Данное свойство подавление аппетита носит долговременный характер в сравнении с быстрым подавителем голода холецистокинином и более медленным подавителем голода, вырабатываемым после приема пищи. Отсутствие лептина (или его рецептора) способствует возникновеию неконтролируемого чувства голода, что приводит к ожирению. Пост и низкокалорийная диета могут понижать уровень лептина. Уровень лептина изменяется более заметно при снижении количества потребляемой пищи, нежели чем при увеличении. Изменение уровня лептина зависит от энергетического баланса и связано, прежде всего, с аппетитом и количеством потребляемой пищи, нежели чем с уже накопленным жиром.

В медиобазальном гипоталамусе лептин, путем воздействия на свои рецепторы, контролирует количество принимаемой пищи и расход энергии.

Привязываясь к нейронам нейропептида Y в дугообразном ядре, лептин снижает активность данных нейронов. Лептин направляет сигналы в гипоталамус о состоянии насыщения. Более того, лептиновые сигналы упрощают отказ от высококалорийной еды. Активация рецепторов лептина ингибирует нейропептид Y и агути-связанный пептид, а также активирует α-меланоцит-стимулирующий гормон. Нейроны нейропептида Y являются ключевым элементом в регулировании чувства голода; при введении низких доз данных нейронов в мозг подопытных животных наблюдалось улучшение аппетита, а выборочное уничтожение данных нейронов у мышей способствовало развитию анорексии. C другой стороны, α-меланоцит-стимулирующий гормон является важным медиатором чувства насыщения, и различия в генах для рецептора данного гормона способствуют возникновению ожирения у человека. Лептин взаимодействует с шестью типами рецепторов (Ob-Ra–Ob-Rf, or LepRa-LepRf) которые, в свою очередь, кодируются одним геном LEPR. Ob-Rb – единственный рецептор, который передает сигналы внутриклеточно посредством сигнальных путей Jak-Stat и МАПК и располагается в гипоталамическом ядре. Считается, что лептин проникает в мозг через сосудистое сплетение, где переносящим механизмом может служить ярко выраженная форма молекулы лептинового рецептора. Когда лептин привязывается к рецептору Ob-Rb, он активирует stat3, коротый фосфорилируется и попадает в ядро, вызывая изменения в экспрессии гена – снижение экспрессии эндоканнабиноидов, ответственных за увеличение чувства голода. В ответ на действие лептина, нейроны рецептора видоизменяют количество и типы синапсов, воздействующих на них. Увеличение уровня мелатонина приводит к снижению количества лептина, однако мелатонин вместе с инсулином могут увеличивать уровень лептина, таким образом уменьшая чувство голода во время сна. Частичный отказ от сна также может приводить к снижению уровня лептина. У мышей, которых лечили с помощью лептина или сочетания лептина и инсулина наблюдался лучший метаболизм в сравнении с теми особями, которых лечили только инсулином: уровень сахара в крови был более устойчив, снижался уровень холестерина, а также снижался прирост жира в организме.

Воздействие на периферическую (негипоталамическую) часть

Негипоталамические цели лептина называют периферическими, в сравнении: гипоталамические цели называют центральными. Рецепторы лептина находятся в клетках различных типов. Воздействия на периферическую и центральную части различаются в зависимости от физиологических состояний и видов живых существ. В периферической части лептин является модулятором расхода энергии, модулятором метаболизма матери и плода, отвечает за зрелость, является активатором иммунных клеток, активатором бета инсулярных клеток, а также отвечает за рост. Более того, лептин взаимодействует с другими гормонами и регуляторами расхода энергии: инсулином, глукагоном, гормоном роста, глукокортикоидами, цитокинами и метаболитами.

Система кровообращения

В ходе экспериментов над мышами было выявлено, что лептин или его рецепторы играют роль в модуляции активности T клеток в иммунной системе. Лептин/его рецепторы модулируют ответную реакцию иммунной системы на атеросклероз, который может быть вызван ожирением. Экзогенный лептин может способствовать регенирации тканей путем улучшения фактора роста эндотелия сосудов. Гиперлептинемия, вызванная инфузией или геном аденовируса, у мышей приводит к снижению кровяного давления.

Зрелые легкие

В зрелых легких лептин участвует в формировании липофибробластов, поскольку при постепенной растяжке тканей под действием альвиолярного эпителия выделяется PTHrP. Лептин из мезодермы, в свою очередь, воздействует на лептиновый рецептор, содержащийся во втором типе альвеолярных пневмоцитах эпителия и вызывает поверхностную экспрессию, что является одной из основных функций данных пневмоцитов.

Репродуктивная система

Овуляторный цикл

У мышей, и в меньшей степени у людей, лептин воздействует на репродуктивную функцию у обоих полов. У женского пола овуляторный цикл связан с энергетическим балансом (положительным или отрицательным в зависимости от набора или снижения веса) и с энергетическим потоком (сколько энергии поглощается и расходуется) и гораздо менее связан с энергетическим статусом (уровнем жира в организме). Когда энергетический баланс отрицателен (когда женщина голодна) или же когда энергетический поток слишком высок (когда женщина занимается физическими упражнениями и одновременно потребляет достаточно калорий) овуляторный цикл прекращается наряду с менструацией. Лишь в том случае, когда у женщины крайне снижено содержание жира в организме, менструацию может прекратить и энергетический статус. Уровень лептина за пределами нормы может негативно сказаться на качестве яйцеклетки и на оплодотворении in vitro. Лептин участвует в репродукции путем стимуляции гормона, отвечающего за выброс гонадотропина из гипоталамуса.

Беременность

Плацента вырабатывает лептин. На протяжении беременности уровень лептина повышается и снижается после родов. Лептин также присутствует в зрелых мембранах и тканях матки. Лептин сдерживает сокращения матки. Лептин играет роль в гиперемезисе при беременности (сильная тошнота с утра), в болезни поликистозных яичников, а гипоталамный лептин задействован в росте костей у мышей.

Период лактации

Иммунореактивный лептин содержится в женском грудном молоке. Лептин, содержащийся в материнском молоке, также был обнаружен в крови кормящихся детенышей разных животных.

Половое созревание

Вместе с киссептином, лептин влияет на начало полового созревания. Высокий уровень лептина, наблюдающийся в основном у женского пола, страдающего ожирением, может послужить толчком к ранней менархе, что, в свою очередь, может приводить к прекращению роста, поскольку во время менархии начинается секреция эстрогена, которая вызывает раннее формирование эпифиза.

Кости

Впервые способность лептина к регулированию костной массы была выявлена в 2000 году. Лептин способен влиять на метаболизм костной ткани посредством прямой сигнализации через мозг. Лептин снижает содержание губчатого вещества в костях, однако увеличивает кортикальный слой кости. Данная особенность лептина способствует увеличению размера костей, а также их прочности (наряду с увеличением общей массы тела). Метаболизм костной ткани может регулироваться через симпатический отток, поскольку симпатические пути иннервируют костную ткань. В костях было обнаружено несколько молекул, связанных с сигналами мозга (нейропептидов и нейротрансмиттеров) включая адреналин, норадреналин, серотонин, вазоактивный пептид интестинальный пептид и нейропептид Y. Лептин привязывается к своим рецепторам в гипоталамусе, где посредством симпатической нервной системы регулирует метаболизм костной ткани. Лептин также может влиять на метаболизм костной ткани путем поддерживания баланса между поступающей в организм энергией и путем IGF-I. Применение лептина для борьбы с заболеваниями, связанными с ростом костей, такими как недостаточное заживление переломов, выглядит многообещающим.

Мозг

Рецепторы лептина распологаются не только в гипоталамусе – также в других участках мозга, частично в гиппокампе. Поэтому было принято решение классифицировать рецепторы лептин в мозге относительно их расположения – центральные (гипоталамические) и периферические (негипоталамические).

Иммунная система

На снижение уровня лептина влияют в основном те же факторы, что и вызывают воспалительные процессы – тестостерон, сон, стресс, недостаток калорий и содержание жира в организме. Поскольку доподлинно известно, что лептин задействуется в ходе отклика иммунной системы, было предположено, что с помощью лептина можно выявлять воспалительные процессы, вызванные цитокинами. Как со структурной, так и с функциональной точки зрения, лептин напоминает IL-6 и входит в состав суперсемейства цитокинов. Циркулирование лептина влияет на гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему, что говорит о задействованности лептина в протекании стресса. Высокий уровень содержания лептинов повышает количество белых кровяных телец как у мужчин, так и у женщин. Как и в случае хронического воспаления, хронически повышенный уровень лептина приводит к ожирению, перееданию и болезням, вызываемых воспалительными процессами, включая гипертонию, метаболический синдром и болезни сердечно-сосудистой системы. Хотя лептин и связан с жировой массой, что интересно, физические упражнения не влияют на размер жировых клеток и на факт переедания, то есть лептин не высвобождается (для сравнения, IL-6 высвобождается в ответ на мышечные сокращения, что достигается благодаря упражнениям). Посему ведутся обсуждения касательно того, что лептин реагирует только на воспаление, вызванное жиром. Лептин является проангиогенным, провоспалительным и митогенным фактором, действенность которого возвышена лишь благодаря принадлежности к семейству цитокинов в раковых клетках. По сути, увеличение уровня лептина (при приеме калорий) действует как механизм провоспалительной ответной реакции и предотвращает чрезмерное воздействие на клетки, которое вызывает переедание. Когда рост жировых клеток или их количество не поспевает за объемом потребляемых калорий, происходит стресс, приводящий к воспалительным процессам на клеточном уровне и эктопического жира, то есть происходит вредное накопление жира во всех внутренних органах, артериях и мышцах. Рост инсулина при чрезмерном потреблении калорий провоцирует выброс лептина. Данное инсулин-лептиновое взаимодействие также наблюдается при увеличении экспрессии гена IL-6 и секреции из преадипоцитов. Более того, концентрация лептина в сыворотке крови значительно увеличивается при приеме аципимокса (используется для расщепления жиров). Данное открытие может помочь в избавлении от вредного накопления жиров и также объясняет связь хронически повышенного лептина с накоплением эктопического жира у людей, страдающих ожирением.

Роль лептина в ожирении и снижении веса

Ожирение

Хотя лептин и снижает аппетит, концентрация лептина в крови людей, страдающих ожирением (ввиду процентного соотношения жира/не жировых тканей), значительно выше, чем у здоровых людей. Это приводит к невосприимчивости лептина, которая вырабатывается подобно невосприимчивости к инсулину у людей с диабетом второго типа, и еще большее повышение лептина не помогает контролировать вес и, как следствие, не способствует снижению массы тела. Для решения данной проблемы было предложено несколько вариантов. Например, изменения в сигнализации лептинового рецептора в дугообразном ядре. Наряду с этим, изменения пути пересечения лептином гематоэнцефалитического барьера. Исследования уровня лептина в цереброспинальной жидкости показали, что при пересечении гематоэнцефалитического барьера и достижении гипоталамуса у людей, больных ожирением, концентрация лептина снижается. Было выявлено, что уровень лептина в цереброспинальной жидкости в сравнении с уровнем в крови у людей, больных ожирением, ниже, чем у людей с нормальным весом. Причиной тому может служить повышенный уровень триглицерида, который воздействует на лептин при пересечении гематоэнцефалитического барьера. Хотя дефицит поступления лептина из плазмы в цереброспинальную жидкость наблюдается у людей, страдающих ожирением, у них содержание уровня лептина в цереброспинальной жидкости превышает показатель у худых людей на 30%. Это высококе содержание не позволяет предупредить ожирение, поскольку число и качество лептиновых рецепторов в гипоталамусе у людей с ожирением в пределах нормы и отмечается лептин-резистентность. Когда лептин привязывается к лептиновому рецептору, он активирует ряд путей. Лептин-резистентность может быть вызвана дефектами в ходе одной из стадий данного процесса, в частности, дефектами в путях JAK/STAT. Мыши с мутацией в гене лептинового рецептора, который предотвращает активацию STAT3, страдают от ожирения и гиперфрагии. Пути PI3K также могут влиять на лептин-резистентность, что было выявлено в ходе исследований на мышах путем искусственного блокирования PI3K сигнализации. Пути PI3K также активируются инсулиновым рецептором и, следовательно, являются важной областью взаимодействия лептина и инсулина как часть энергетического гомеостаза. Путь инсулин-PI3K может делать РОМС нейроны нечувствительными к лептину посредством гиперполяризации. Потребление продуктов, содержащих высокий уровень лептина с раннего детства влияет на снижение уровня лептина и снижение экспрессии лептинового рецептора мРНК у крыс. Продолжительное потребление фруктозы крысами привело к увеличению уровней триглицеридов и способствовало выработки резистентность к инсулину и лептину. Однако другое исследование показало, что сопротивление лептина вырабатывалось только при условии высокого содержания фруктозы и высоком уровне жира в рационе. В ходе еще одного исследования выявилось, что высокий уровень фруктозы у крыс, которых кормили жирной пищей, способствовал смягчению лептин-резистентности. Данные противоречивые результаты указывают на то, что еще до конца не изучено, что же именно вызывает резистентность к инсулину. Лептин, как известно, взаимодействуют с амилином, гормоном, участвующим в процессе опорожнения желудка и создающим ощущение сытости. Когда и лептин, и амилин давались лептин-резистентным крысам с ожирением, наблюдалась значительное снижение массы тела. Ввиду возможности амилина поворачивать резистентность лептина вспять, он часто рекомендуется людям, страдающим ожирением. По сути, задача лептина – оповещать о недостаточном количестве жира в оргазме и побуждать к их восстановлению для выживания, а не служить сигналом для предотвращения переедания. Уровень лептина у животных оповещает их о достаточном количестве накопленной энергии и побуждает их к ее растрате, нежели чем к получению еще большего количества еды. Возможно, резистентность к лептину является естественной у млекопитающих и несет в себе некое значение для выживания. Резистентность к лептину (наряду с резистентностью к инсулину и увеличением массы тела) наблюдается у крыс, которым предоставляется неограниченный доступ к вкусной и насыщенной пище. Данный эффект меняет свое направление, когда пищу заменяют на менее насыщенную. Этот факт также несет в себе эволюционную значимость: способность к накоплению чрезмерного количества энергии при кратковременном доступе к насыщенной пище может помочь выжить, поскольку возможности «переесть» больше может не представиться.

Ответная реакция на снижение веса

Люди, придерживающиеся диеты, а особенно те, у которых наблюдается избыток жировых клеток, испытывают снижение уровня циркуляции лептина. Данная особенность способствует снижению тироидной активности, тонусу симпатической нервной системы расходу энергии в скелетной мышце, а также к повышению мышечной эффективности и тонусу парасимпатической нервной системы. В результате человек, похудевший больше своего естественного веса, имеет меньшую интенсивность основного обмена,чем люди, не худевшие и с естественной массой тела. Снижение уровня циркуляции лептина также приводит к изменениям мозговой активности в областях, ответственных за регуляцию, контроль эмоций и мыслей об аппетите, которые, однако, восстанавливаются с началом приема лептина.

Терапевтическое использование

Лептин

В США лептин используется при недостаточности лептина и общей липодистрофии.

Аналог метрелептин

Лептин – пептидный гормон, который относится к гормонам жировой ткани (адипокинам) и регулирует энергетический обмен. Это белок, который состоит из 167 остатков аминокислот и вырабатывается клетками жировой ткани (адипоцитами).

Функции лептина в организме

Гормон оказывает анорексигенное действие, то есть подавляет аппетит, поскольку блокирует синтез в гипоталамусе нейропептида Y, принимающего участие в формировании чувства голода).

В физиологических условиях лептин угнетает выработку инсулина , а последний стимулирует синтез лептина путем воздействия на жировую ткань. Также повышает чувствительность клеток мышечной ткани и печени к действию инсулина. Поскольку повышенная концентрация лептина подавляет синтез инсулина и способствует развитию инсулинорезистентности клеток инсулинозависимых тканей, гормон рассматривается в качестве фактора патогенеза сахарного диабета второго типа.

Норма содержания лептина в крови у мужчин составляет 2,05–5,63 нг/мл, у женщин в норме содержится 3,63–11,1 нг/мл.

Основной физиологической ролью лептина является снижение синтеза макроэргических молекул и повышение затрат энергии. Механизм действия заключается в передаче информации о жировом обмене и массе тела в гипоталамус. Взаимодействие гормона с рецепторами гипоталамической области активирует выработку нервных импульсов, направленных в участки головного мозга, которые ответственны за регуляцию аппетита.

Рассматривается гипотеза, согласно которой лептин принимает участие в адаптации организма человека к голоданию, учитывая такие его функции, как мобилизация энергетических ресурсов организма (достигается путем подавления репродуктивной функции и повышенного синтеза глюкокортикоидов), а также снижение расхода энергии путем уменьшения синтеза гормонов щитовидной железы и теплообразования. При лечебном голодании и нервной анорексии именно низкая концентрация лептина обусловливает нейроэндокринные и метаболические сдвиги.

Концентрация лептина отражает изменения энергетического обмена (при переедании его уровень повышается, а при голодании – понижается), что служит сигналом для адаптации организма к изменившимся условиям, а именно к переключению с углеводного на жировой метаболизм в случае голодания.

Лептин оказывает стимулирующее действие на симпатическую нервную систему, чем обусловливает повышение частоты сердечных сокращений, артериального давления и усиление теплообмена. В результате большое количество энергии, запасаемой в виде липидов в жировой ткани, преобразуется в тепло.

Лептин влияет на синтез стероидных гормонов в яичниках, участвует в регуляции менструального цикла у женщин – при значительном его дефиците прекращаются овуляции и менструации. Концентрация гормона служит физиологическим показателем достаточности энергетических ресурсов для реализации детородной функции. В пубертатном периоде его количество в крови повышается.

Для восстановления чувствительности к лептину необходим витамин D. По этой причине рекомендуются прогулки в солнечную погоду.

С возрастом количество продуцируемого в организме лептина уменьшается, что становится причиной стремительного набора массы тела. Снижение концентрации гормона у женщин также связывают с чрезмерными физическими нагрузками, например, при занятиях спортом. Недостаток лептина может приводить к развитию гипопитуитаризма , характеризующегося снижением или полным прекращением выработки гормонов гипофизом.

Похудение на 10% обусловливает снижение концентрации лептина на 53%, а увеличение массы тела на 10% повышает концентрацию сывороточного лептина на 300%. У таких пациентов повышенный уровень гормона связывают с резистентностью к нему, которая объясняется нарушением его переноса транспортными белками или восприятия рецепторами. Однако при наличии у пациента избыточного веса, который связан с генетическим дефицитом лептина, его концентрация в крови пациента снижена. При врожденной недостаточности гормона развивается тяжелая форма ожирения .

Клиническая значимость определения уровня лептина, в первую очередь, заключается в выявлении факторов риска сердечно-сосудистой патологии, патогенеза ожирения, а также прогнозировании риска развития сахарного диабета второго типа.

При каких состояниях повышен гормон лептин

Несмотря на то, что лептин выступает в качестве фактора, способствующего снижению массы тела, у людей, страдающих ожирением, его уровень в крови нередко значительно повышен. Парентеральное введение экзогенного гормона при этом не оказывает никакого клинического эффекта. Предполагается, что имеет место нарушение других компонентов сигнального пути, а организм пытается компенсировать это путем повышения уровня выработки собственного лептина. Из этого следует, что гормон может использоваться для лечения ожирения только в отдельных случаях, например, при ожирении, обусловленном мутацией гена ОВ.

Одним из условий нормализации гормонального уровня является полноценный (не менее 7-8 часов подряд) ночной сон.

По данным ряда исследований, связь между уровнем лептина в крови и патологиями сердечно-сосудистой системы существует вне зависимости от других провоцирующих факторов (гиперхолестеринемия , гипертензия , курение и пр.) и объясняется влиянием гормона на эластичность кровеносных сосудов. Избыточная концентрация гормона повышает вероятность развития тромбоза , что обусловлено взаимодействием между лептином и его рецепторами, расположенными на тромбоцитах.

Повышенный уровень гормона у женщин наблюдается во время менструации, после искусственного оплодотворения, в период беременности, при синдроме поликистозных яичников .

Определение уровня лептина

Для проведения анализа забор крови осуществляют в утреннее время натощак, после последнего приема пищи должно пройти не менее 8 часов. Накануне исследования из рациона следует исключить жирную пищу. В случае приема каких-либо лекарственных средств в форме таблеток или инъекций об этом следует сообщить врачу (искажать результаты в сторону повышения могут инсулин и никотин, в сторону понижения – кофеин, тестостерон).

Лабораторное определение уровня лептина показано в следующих случаях:

• подозрение на генетически обусловленный дефицит данного гормона;
• в составе комплексного исследования ожирения или, напротив, снижения массы тела;
• нарушение детородной функции (особенно на фоне чрезмерных физических нагрузок и недостаточного питания);
• определение факторов риска сердечно-сосудистых заболеваний;
• диагностика сахарного диабета второго типа;
• рецидивирующие тромбозы.

Как можно снизить содержание лептина в крови при помощи диеты

Пациентам, у которых повышен лептин, показана диета.

Лептин оказывает стимулирующее действие на симпатическую нервную систему, чем обусловливает повышение частоты сердечных сокращений, артериального давления и усиление теплообмена.

В рацион включают продукты с высоким содержанием белка (творог, яйца, отварное мясо). Завтракать рекомендуется не позднее чем через час после пробуждения. 30–40% суточной нормы белка необходимо съедать за завтраком, это позволяет снизить тягу к простым углеводам.

• продукты, богатые цинком, поскольку его недостаток в организме приводит к развитию инсулинорезистентности тканей и снижению чувствительности к лептину. К ним относятся говядина, печень, пшеничные отруби, кунжутное семя, тыквенные семечки, кедровые орехи, льняное семя и пр.;
• продукты, богатые магнием – гречневая и овсяная крупа, пшено, фасоль, горох, кешью, миндаль, арахис, фисташки, фундук, грецкие орехи;
• продукты, содержащие омега-3-ненасыщенные жирные кислоты – рыба и морепродукты, орехи, семена, зародыши овса и пшеницы, цветная капуста, шпинат, лук-порей, листья портулака, авокадо, растительные масла.

Указанные группы продуктов способны как повысить чувствительность к гормону, так и предотвратить развитие атеросклероза .

Одновременно следует ограничить или исключить употребление фаст-фуда, выпечки, сладостей, сладких безалкогольных газированных напитков, так как данные продукты способствуют развитию толерантности к лептину с последующим нарушением функции печени и быстрым набором веса.

Для восстановления чувствительности к лептину необходим витамин D. По этой причине рекомендуются прогулки в солнечную погоду. Одним из условий нормализации гормонального уровня является полноценный (не менее 7-8 часов подряд) ночной сон.

Видео с YouTube по теме статьи:

Белковый завтрак

При этом врачи не рекомендуют полностью отказываться от углеводов. Эти вещества, также как и белки и витамины, необходимы для нормального метаболизма и функционирования всех органов и систем организма. Достаточно будет лишь отказаться от фастфуда, сладостей и газировок, или хотя бы свести их употребление к минимуму.

Продукты с содержанием цинка

Всем, кто желает эффективно сбросить вес, нужно вводить в рацион питания продукты с высоким содержанием цинка. Как известно, цинк играет большую роль в поддержании нормального иммунитета. Но этим его функции не ограничиваются. Нехватка цинка в рационе питания способствует развитию устойчивости к инсулину и снижению чувствительности к лептину. Это грозит не только прибавкой лишних килограммов, но и развитием сахарного диабета второго типа.

Организм левой лабораторной мыши не производит лептин, вследствие чего у нее развилось ожирение.

Витамин D и магний

Для восстановления чувствительности к лептину организму нужен витамин D и магний. Основным источником витамина D в организме является ультрафиолет, под воздействие которого происходит синтез витамина. Поэтому прогулки в солнечную погоду пойдут вам только на пользу.

Витамин D в тандеме с магнием противодействует развитию сахарного диабета второго типа, а также улучшает качества сна. Как известно, здоровый 7-8 часовой сон необходим для нормального метаболизма. Постоянное недосыпание способствует снижению лептина и повышению грелина – гормона, возбуждающего аппетит.

Омега-3 жиры для стройности

Еще один компонент в рационе питания для восстановления чувствительности к лептину – полиненасыщенные омега-3 жирные кислоты. Они не только способствуют восстановлению восприимчивости к лептину, но и предотвращают развития атеросклероза и сопряженных с ним сердечно-сосудистых заболеваний. Так, омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты снижают концентрацию плохого холестерина в крови, тем самым предотвращая появление холестериновых бляшек.

Большое количество содержится в морской жирной рыбе, грецких орехах, льняном и оливковом масле.

Аркадий Галанин

Некоторым людям удается худеть быстро. Им достаточно регулярно заниматься спортом, чтобы успешно сбрасывать по 2–3 кг в неделю. Другим же, наоборот, не везет. Что они только ни делают: сидят на жестких диетах, голодают, по полдня проводят в тренажерном зале, но вес так и не уходит. В чем причина, почему так происходит?

Отсутствие эффекта в похудении может быть вызвано избытком лептина – гормона сытости (разновидность адипокинов). При нормальном его содержании тот угнетает чрезмерный аппетит и способствует снижению жировой массы. Но если уровень гормона повышен, тогда человеку трудно сбросить вес, никакие диеты не могут исправить ситуации. Но и его недостаток тоже негативно сказывается на процессе похудения. Поэтому очень важно, чтобы человек, стремящийся похудеть, смог нормализовать уровень этого представителя адипокинов.

Гормон голода или насыщения?

Лептин вырабатывается жировыми клетками. Он отвечает за чувство голода. Существует 2 варианта его воздействия на организм:

1. Постоянный голод

Организм становится нечувствительным к гормону. Он перестает давать сигналы мозгу о том, что организм насыщен, таким образом, человек постоянно ощущает чувство голода. Начинает много есть, набирает вес, количество клеток жировой секреции еще больше увеличивается, голод усиливается и т. д. Получается порочный круг. Также постоянный голод наблюдается в случае, если в организме недостаточно лептина.

1. Постоянная сытость

В этом случае организм реагирует на лептин, его выработка повышается, человек мало ест, начинает худеть.

Лептин был открыт лишь в 1994 году. До этого времени ученые и диетологи считали, что жировые клетки – это бесформенная пассивная масса. После этого открытия к жиру стали относиться по-другому.

У многих людей лептиновая система функционирует неправильно. В результате этого им трудно сбросить вес.

Функции

Лептин подает мозгу сигнал сытости путем воздействия на гипоталамус (часть мозга, отвечающая за контроль аппетита), он подавляет чувство голода (анорексигенное воздействие). Сообщает о том, что в организме уже достаточно жира, поэтому можно перестать есть, следует начинать сжигать калории.

Гипоталамус, в свою очередь, повышает метаболизм, а также чувство насыщения. Человек начинает активно сжигать калории, тем самым, он меньше чувствует голод. Именно так работает правильная схема.

Но когда человек ест неправильно, уровень лептина настолько переполняет кровоток, гипоталамус, что рецептор, отвечающий за прием информации, начинает разрушаться. В итоге связь между гормоном и гипоталамусом нарушается.

Гипоталамус не в состоянии обработать большое количество информации, но человек, продолжает много есть, у него еще больше вырабатывается жира, клеток желез внутренней секреции. А те продолжают попадать в кровоток и пытаться передать свою информацию гипоталамусу. В результате этого наблюдается резистентность (невосприимчивость). Причем такое состояние может быть как у тучных, так и у худощавых людей.

Таким людям очень сложно похудеть. Даже если они и садятся на диету, то им все равно хочется есть. И поскольку гипоталамус не слышит подающий сигнал, то у него срабатывает обратная реакция – набор веса.

Лептин в организме выполняет следующие функции:

• Способствует снижению аппетита – при условии правильного функционирования;
• Увеличивает расход энергии;
• Участвует в обмене веществ;
• Повышает тонус симпатической нервной системы;
• Увеличивает термогенез.

Но также он может негативно влиять на уровень других гормонов. Если необходимо восстановить уровень гормонов надпочечников, половых желез, щитовидной железы, тогда вначале необходимо восстановить баланс этого пептидного адипокина.

Подробнее о гормонах читайте .

Прежде чем решать вопрос ожирения, садиться на диету, заниматься спортом, нужно проверить организм на чувствительность к лептину.

Показатели

В зависимости от возрастных и половых особенностей организма, среднее значение гормона насыщения у людей меняется:

• у пациентов женского пола (15-20 лет) он составляет 32 нг/мл;
• у пациентов мужского пола той же возрастной категории – 17 нг/мл.

После 20 лет этот уровень значительно снижается, что приводит к постепенному набору жировой массы.

Как улучшить чувствительность?

Если необходимо нормализовать уровень гормона, тогда следует вылечить эндокринную систему, чтобы восстановить функцию адекватного насыщения и нормального обмена веществ. Для этого нужно правильно составить диету:

1. Включить в рацион больше , меньше углеводов. Белок помогает избежать переедания.
2. Есть больше свежих овощей и фруктов, бобовых, каш на воде, ягод, орехов, цельнозернового хлеба, то есть полезных продуктов, положительно воздействующих на процесс похудения.
3. Ограничить употребление фруктозы, которая подавляет рецепторы, приводит к резистентности организма.
4. Отказаться от простых углеводов, нарушающих баланс.
5. Избегать строгого ограничения калорий. Организм может воспринять это как сигнал голодания, активизирует выработку лептина, наступит гормональный сбой.
6. Не ложиться спать с полным желудком.

Повышение уровня гормона сытости синтетическим путем

Введение в организм лептина в таблетках или инъекциях сегодня не практикуется. Ученые провели эксперимент и выяснили, что искусственное повышение этого гормона для предотвращения набора жировой массы эффективно только тогда, когда происходит мутация гена. Но если у человека наблюдается резистентность, тогда показатели лептина не влияют на процесс похудения.

Лептин и БАДы

Фармацевтические компании еще не разработали препаратов на основе лептина, однако, сегодня можно встретить в продаже продукцию немедицинского происхождения – кофе и чаи, похожие по действию с ним. То есть, такие напитки улучшают обменные процессы, заставляют организм работать на полную мощность, что благотворно сказывается на потере веса.

В интернете можно найти огромное количество БАДов с пометкой «лептин» для похудения:

• Зеленый кофе;
• Холодный фруктовый чай;
• Чай элитный зеленый;
• Чай ягодный, цитрусовый – лимонный, черничный, клубничный;
• Какао и др.

Инструкция у этих добавок идентичная: залить пакетик кипятком, дать настояться. Принимать по 1 пакетику в день, не больше. В состав таких биологических добавок входят ингредиенты природного происхождения: травяные смеси, экстракты лечебных растений, кофеин, витамины и микроэлементы.

Производители препаратов отмечают, что регулярный прием БАДа способствует быстрому сжиганию жира, угнетает аппетит, заряжает организм энергией, улучшает процесс метаболизма. Однако врачи напоминают, что пить подобные напитки, являющиеся биологически активными добавками, нужно только после разрешения доктора.

Лептин – очень капризный гормон, который может как помочь организму быстрее сжигать лишний жир, так и, наоборот, приостановить этот процесс. Для того чтобы похудеть, необходимо нормализовать его уровень, избавиться от резистентности к нему. Добиться этого можно путем активных физических нагрузок, правильной . Поэтому если у вас не получается похудеть, то, возможно, все дело в избытке гормона жировой ткани. Чтобы определить это, нужно обратиться к специалисту, сдать анализы, определить количество гормона, и уже от этого отталкиваться.