Nie ulega wątpliwości, że otyłość jest przypadłością przyczyniającą się do wyraźnego wzrostu rozwoju innych chorób i zaburzeń. Co istotne, niektóre problemy metaboliczne zaczynają się pojawiać bardzo szybko i mają charakter postępujący. Jedną z konsekwencji otyłości jest rozwój insulinooporności, czyli zaburzenia homeostazy glukozy, które może prowadzić do rozwoju cukrzycy i które zarazem nasila problem otyłości.
Insulinooporność obwodowa i wątrobowa
Typ insulinooporności może być rozpatrywany na poziomie tkanek i narządów, których dotyczy. I tak oto wyróżniamy insulinooporności: obwodową i wątrobową. Pierwsza dotyczy tkanki mięśniowej i tkanki tłuszczowej, druga – jak sama nazwa wskazuje – dotyczy wątroby. Insulinooporność obwodowa objawia się upośledzeniem wychwytu i zablokowaniem możliwości „spalania” glukozy przez mięśnie szkieletowe i zarazem wzmożeniem lipolizy w tkance tłuszczowej, co prowadzi do zwiększonego uwalniania wolnych kwasów tłuszczowych. Insulinooporność wątrobowa powoduje nasilenie rozpadu glikogenu wątrobowego i uruchomienie glukoneogenezy (czyli produkcji glukozy z substratów nie cukrowych). W efekcie tego, pomimo podwyższonej glikemii wątroba uwalnia dodatkowe ilości glukozy do krwiobiegu. Dodatkowo, wzmożeniu ulegają też procesy syntezy lipoprotein bardzo niskiej gęstości (VLDL) i triglicerydów.
Otyłość a insulinooporność wątrobowa
Otyłość jest chorobą, której towarzyszy nie tylko zwiększone wypełnienie rezerw tłuszczowych, ale także, w przebiegu której, występuje szereg nieprawidłowości metabolicznych. Jeśli poziom tkanki tłuszczowej jest bardzo wysoki, to dochodzi do wzrostu stężenia wolnych kwasów tłuszczowych (WKT) w krwiobiegu. WTK mogą stanowić ważne źródło energii dla wielu tkanek, takich jak mięśnie, wątroba czy nerki. Niemniej jednak, jeśli poziom WTK we krwi jest na tyle wysoki, że przekracza energetyczne potrzeby ustrojowe to powoduje to negatywne konsekwencje. Jedną z nich jest obniżenie wrażliwości insulinowej hepatocytów (komórek wątrobowych).
Jak to się dzieje?
Dokładne mechanizmy przedstawionej przed chwilą zależności nie są w pełni poznane, ale uważa się, że u ich podłoża leży szereg czynników takich jak:
- obniżenie degradacji insuliny w wątrobie - w efekcie poziom insuliny w krwiobiegu jest podwyższony,
- zwiększenie produkcji i uwalniania glukozy z hepatocytów - dochodzi więc do zwiększenia poziomu cukru we krwi,
- zwiększenie wydzielania VLDL - są to tzw. lipoproteiny o bardzo niskiej gęstości, które umownie można byłoby nazwać „bardzo złym cholesterolem”,Powyższe uwarunkowania prowadzą do rozwoju hiperinsulinemii, hiperglikemii i dyslipidemii.
Co istotne, w normalnych warunkach fizjologicznych wzrost poziomu insuliny obniżyłby poziom WTK w krwiobiegu poprzez zahamowanie ich uwalniania z tkanki tłuszczowej (co zahamowałoby też glukoneogenezę w wątrobie i nasiliłoby degradację insuliny w jej obrębie). W przypadku otyłości tak się jednak nie dzieje, bo również komórki tłuszczowe tracą wrażliwość na insulinę. Insulina nie hamuje więc lipolizy w sposób efektywny.
Wpływ adipokin na insulinooporność
U podłoża insulinooporności wątrobowej leży też wzrost aktywności czynników prozapalnych emitowanych przez tkankę tłuszczową. Szczególne znaczenie w tym procesie ma interleukina-6 (IL-6), ale pewien wpływ wywiera także rezystyna, jak również adiponektyna (która bywa przedstawiana najczęściej w pozytywnym świetle). Temat jednak okazuje się dość złożony, by go omówić potrzebne jest przypomnienie i usystematyzowanie pewnych danych.
Do adipokin, czyli substancji biologicznie czynnych produkowanych w tkance tłuszczowej i przez nią uwalnianych, zaliczamy m.in.:
- Il-6,
- TNF-α (czynnik martwicy nowotworu),
- adiponektynę,
- rezystynę,
- białko Tanis,
- wisfatynę,
- oraz wiele innych.
Wszystkie one oraz wspomniane wcześniej wolne kwasy tłuszczowe (również uwalniane z adipocytów) mogą wpływać na wrażliwość insulinową.
Interleukina-6
W kwestii omawianego problemu warto poświecić uwagę interleukinie-6, która ma silne właściwości prozapalne i która ewidentnie sprzyja rozwojowi insulinooporności. IL-6 nasila syntezę białka C-reaktywnego w wątrobie, pobudza także syntezę triglicerydów w hepatocytach i hamuje przekazywanie nadawanych przez insulinę sygnałów wewnątrzkomórkowych (dla dociekliwych – dzieje się to poprzez zablokowanie komunikacji pomiędzy PI-3K i IRS-1, osłabienie indukowanej insuliną aktywacji białka Akt oraz dodatkowo przez supresję aktywności enzymów odpowiedzialnych za syntezę glikogenu). Tak więc IL-6 w sposób wielopłaszczyznowy przyczynia się do rozwoju insulinooporności postreceptorowej.
Więcej na temat rodzajów insulinooporności można przeczytać w poniższym artykule:
IL-6 produkowana jest przede wszystkim przez trzewną tkankę tłuszczową, stąd też m.in. mówi się, że tłuszcz okołonarządowy jest groźniejszy dla zdrowia metabolicznego niż tłuszcz podskórny.
Rezystyna
Rezystyna jest kolejną adipokiną, która może pogłębiać problem insulinooporności. Chociaż podkreślić trzeba, że nie ma zgodności co do tego jakie mechanizmy leżą u podłoża tej zależności. Mało tego, istnieją badania, które pokazują, że wysoki poziom rezystyny nie musi korelować z wysoką insulinoopornością. Niemniej jednak, często tak właśnie się dzieje. Ewentualne rozbieżności w wynikach badań tłumaczone są uwarunkowaniami genetycznymi, a także tym, że wspomniana adipokina może działać inaczej w obrębie trzewnej i podskórnej tkanki tłuszczowej. Raczej jednak przyjmuje się, że wzrost poziomu rezystyny, będący skutkiem wzrostu poziomu zatłuszczenia ciała przyczynia się do pogłębienia oporności insulinowej. W badaniach wykonanych na modelu zwierzęcym wykazano, że po podaniu przeciwciał przeciw rezystynie dochodzi do wyrównania glikemii i usprawnienia działania insuliny.
TNF-α
Czynnik martwicy nowotworu, czyli TNF-α, chociaż nosi nazwę, która sugeruje jedynie pozytywne działanie, w istocie rzeczy ma również ciemne oblicze. Znamienne, że u osób otyłych i u diabetyków notuje się podwyższone stężenie tej cytokiny, podobnie też znamienne jest, że obniżenie nadmiaru tkanki tłuszczowej skutkuje spadkiem jej poziomu. Dane naukowe pokazują, że TNF-α blokuje zależny od insuliny wychwyt glukozy przez komórki ( czynnik ten oddziałuje bezpośrednio na transportery glukozy zwane GLUT-4 i na autofosforylację receptora insulinowego IRS-1). W obrębie wątroby TNF-α współdziała z IL-6.
Adiponektyna
O ile wzrost poziomu interleukiny-6 czy rezystyny może nieść za sobą negatywne konsekwencje, o tyle zwiększenie uwalniania adiponektyny z punktu widzenia wrażliwości insulinowej wydaje się być zdecydowanie korzystne. Adipokina ta nasila oksydację kwasów tłuszczowych i poprawia wychwyt glukozy przez komórki mięśniowe (dzieje się to poprzez pobudzenie fosforylacji i zwiększenie aktywność szlaku kinazy zależnej od AMP i dalszej fosforylacji karboksylazy acetylo-koenzymu A). Tutaj warto nadmienić, że adiponektyna jest termogenikiem, czyli – zwiększa produkcję ciepła (wpływa bowiem na aktywność białek rozprzęgających proces fosforylacji oksydacyjnej w mięśniach szkieletowych). To bardzo ważne, bo w ten sposób właśnie nasila zużywanie substratów energetycznych. W obrębie wątroby adiponektyna zmniejsza transport WKT do hepatocytów i hamuje glukoneogenezę w efekcie poprawiając wrażliwość insulinową. Problem polega na tym, że adiponektyna produkowana jest głownie w tkance tłuszczowej podskórnej, a nie trzewnej.
Inne adipokiny
Oprócz wspomnianych adipokin, komórki tłuszczowe wydzielają również szereg innych związków tego typu, za przykład jednego z najbardziej spektakularnych posłużyć może leptyna, której poświeciłem już wcześniej kilka artykułów i do której wielokrotnie jeszcze będę wracać. Ciekawą adipokiną jest też wisfatyna, podobnie jak omentyna. Badania nad wpływem tychże adipokin na zdrowie metaboliczne ciągle trwają. Podsumowując przedstawione dane należy podkreślić, że nadmiar tkanki tłuszczowej, a zwłaszcza tej zlokalizowanej wewnątrz jamy brzusznej, jest czynnikiem ryzyka rozwoju insulinooporności. Związane jest to z tym, że komórki tłuszczowe uwalniają do krążenia wiele biologicznie aktywnych związków, z których znaczna część przyczynia się do zaburzenia działania insuliny.
Praktyczne wnioski
Otyłość bez wątpienia przyczynia się do obniżenia wrażliwości insulinowej komórek, a w szczególności dotyczyć to może komórek wątrobowych (ale mięśniowych i tłuszczowych również). Podejmując działania ukierunkowane na zmniejszenie nadmiernej masy ciała warto mieć na uwadze, że wprowadzenie rozwiązań poprawiających w sposób istotny wrażliwość insulinową i wspierających pracę wątroby może mieć duże uzasadnienie. Więcej informacji o tym jakie działania podjąć by powyższy efekt uzyskać pojawi się już niebawem, w kolejnych artykułach.
