Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Лептин (від дав.-гр. λεπτός — тонкий) — жирової тканини (), що діє на рецептори у гіпоталамусі, зменшуючи апетит і збільшуючи термогенез. Разом із інсуліном, гормоном підшлункової залози, належить до молекул, що сигналізують про вміст жирової тканини в організмі. Нестача або зниження чутливості до лептину призводить до ожиріння. До складу лептину входить 167 амінокислот.
| Лептин | |
|---|---|
 Стрічкова діаграма структури лептину (PDB 1ax8) | |
| Ідентифікатори | |
| Символ | LEP |
| Інші символи | OB, OBS |
| Entrez | |
| HUGO | |
| OMIM | |
| UniProt | |
| Інша інформація | |
| Локус | Хр. 7 |
Історія відкриття
Лептин був відкритий 1994 року як продукт гену OB у лабораторних мишей. Тварини гомозиготні за дефектною копією цього гену (генотип ob/ob) постійно проявляли поведінкові та фізіологічні реакції, характерні для стану голодування: у них був підвищений рівень кортизолу в плазмі, неконтрольований апетит, унаслідок якого розвивалось ожиріння, а маса тіла втричі перевищувала нормальну, брак здатності підтримувати тепло тіла, також ці тварини не розмножувались. У мутантних мишей спостерігались деякі симптоми, що нагадували цукровий діабет, вони були . Ін'єкція лептину ob/ob тваринам призводила до зменшення маси тіла, підвищення рухливості та термогенезу.
Пізніше був відкритий другий мишачий ген DB (від англ. diabetic), що відігравав роль у регуляції апетиту. Гомозиготні за мутантним алелем цього гену тварини (db/db) хворили на ожиріння та діабет. Як з'ясувалось, ген DB кодує .
Фізіологічна дія
Лептин виділяється жировою тканиною у кров, із якою переноситься до головного мозку, де діє у ділянках, що відповідають за харчову поведінку, а саме в гіпоталамуса. Основний фізіологічний ефект цього гормону проявляється у зменшенні споживання поживних речовин та збільшенні затрат енергії. Взаємодія лептину із його рецептором у гіпоталамусі стимулює виникнення нервових сигналів до ділянок мозку, що регулюють апетит. Також він активує симпатичну нервову систему, що призводить до збільшення артеріального тиску, частоти серцевих скорочень та термогенезу, що відбувається шляхом роз'єднання процесів клітинного дихання та синтезу АТФ у мітохондріях білої жирової тканини. Внаслідок цього велика кількість енергії, що запасається у формі жирів, може бути перетворена у тепло.
Кількість лептину, що виділяється залежить як від кількості, так і від розміру адипоцитів. Під час голодування кількість лептину в крові зменшується, що призводить до збільшення синтезу нейропептиду Y орексигенними нейронами. Це, своєю чергою, викликає збільшення споживання їжі, а також більш ефективне використання енергії. Зокрема припиняється роз'єднання дихання та синтезу АТФ у мітохондріях, зменшується термогенез і мобілізація жирів. Ймовірно лептинова сигнальна система виникла у тварин не для запобігання надмірного збільшення маси тіла, а саме для пристосування активності та метаболізму до умов голодування. До інших наслідків зменшення кількості цього гормону належить пригнічення виділення , внаслідок чого сповільнюється базальний метаболізм, зменшення рівня статевих гормонів (запобігання розмноженню), активації продукції глюкокортикоїдів. Таким чином, знижуючи енергетичні затрати та підвищуючи використання внутрішніх ресурсів, зменшена концентрація лептину може допомогти тварині пережити періоди нестачі їжі.
Лептин також необхідний для нормального розвитку нервових мереж у гіпоталамусі. За браку цього гормону в мишей під час раннього розвитку мозку ріст нервових закінчень із дугоподібного ядра сповільнюється, при чому уражаються як орексигенні, так і анорексичні шляхи, хоча останні меншою мірою.
Молекулярний механізм дії
Сигналювання лептину відбувається за посередництва системи, що використовується рецепторами інтерферону та факторів росту, а саме . Лептиновий рецептор є мономером із одним трансмембранним доменом, ліганд зв'язується із позаклітинними доменами двох таких рецепторів, внаслідок чого відбувається їх димерезиція. Після цього обидва мономери фосфорилюються (Janus kinase, JAK) по специфічних залишках тирозину, внаслідок чого останні стають місцями заякорювання трьох білків родини (signal tranducers and activators of transcription) 3, 5 та 6. Приєднані STAT стають субстратами для тих же кіназ JAK і після фосфорилювання димерезуються та мігрують у ядро, де зв'язуються зі специфічними нуклеотидними послідовностями, впливаючи на експресію генів. Зокрема збільшується транскрипція гену проопіомеланокортину, що є попередником анорексигенного пептиду α-MSH ().
Лептин впливає на синаптичну передачу між нейронами дугопдібного ядра та жировою й іншими тканинами. Зокрема збільшується вивільнення норадреналіну, який у жировій тканині за посередництва β3-адренергічних рецепторів, викликає збільшення експресії гену UCP1, продуктом якого є роз'єднуючий білок мітохондрій термогенін.
Взаємодія з інсуліном
Лептин збільшує чутливість клітин печінки та м'язів до інсуліну. Одна із гіпотез пояснює такий ефект взаємодією між тирозинкіназами активованими одним гормоном, та тирозинкіназами активованими іншим. Спільні обидвох шляхів дозволяють лептину запускати деякі із реакцій, стимульованих інсуліном через (insulin receptor substrate-2, IRS-2) та (phosphoinositide 3-kinase).
Лептин та ожиріння у людей
Попри те що лептин діє як гормон здатний зменшувати масу тіла, переважно в людей та тварин з ожирінням, його рівень у крові сильно підвищений, а ін'єкції лептину не дають ніякого ефекту. Ймовірно, в цих випадках ушкоджені якісь інші елементи сигнального шляху цього гормону, й організм, безрезультатно намагаючись компенсувати це, підвищує рівень продукції самого лептину.
Тільки у тих рідкісних випадках, коли ожиріння в людей виникає саме внаслідок мутації гену OB його можна успішно лікувати введенням лептину.
Примітки
- Schwartz MW, Woods SC, Porte D Jr, Seeley RJ, Baskin DG (2000). Central nervous system control of food intake. Nature. 404: 661—71. doi:10.1038/35007534. PMID 10766253.
- Nelson et al, 2008, с. 931.
- Nelson et al, 2008, с. 932.
- Nelson et al, 2008, с. 933.
- Nelson et al, 2008, с. 934.
Джерела
| Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Лептин |
- Nelson D.L., Cox M.M. (2008). Lehninger Principles of Biochemistry (вид. 5th). W. H. Freeman. ISBN .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Leptin vid dav gr leptos tonkij zhirovoyi tkanini sho diye na receptori u gipotalamusi zmenshuyuchi apetit i zbilshuyuchi termogenez Razom iz insulinom gormonom pidshlunkovoyi zalozi nalezhit do molekul sho signalizuyut pro vmist zhirovoyi tkanini v organizmi Nestacha abo znizhennya chutlivosti do leptinu prizvodit do ozhirinnya Do skladu leptinu vhodit 167 aminokislot LeptinStrichkova diagrama strukturi leptinu PDB 1ax8 IdentifikatoriSimvolLEPInshi simvoliOB OBSEntrez3952HUGO6553OMIM164160UniProtP41159Insha informaciyaLokusHr 7 q31Istoriya vidkrittyaLeptin buv vidkritij 1994 roku yak produkt genu OB u laboratornih mishej Tvarini gomozigotni za defektnoyu kopiyeyu cogo genu genotip ob ob postijno proyavlyali povedinkovi ta fiziologichni reakciyi harakterni dlya stanu goloduvannya u nih buv pidvishenij riven kortizolu v plazmi nekontrolovanij apetit unaslidok yakogo rozvivalos ozhirinnya a masa tila vtrichi perevishuvala normalnu brak zdatnosti pidtrimuvati teplo tila takozh ci tvarini ne rozmnozhuvalis U mutantnih mishej sposterigalis deyaki simptomi sho nagaduvali cukrovij diabet voni buli In yekciya leptinu ob ob tvarinam prizvodila do zmenshennya masi tila pidvishennya ruhlivosti ta termogenezu Piznishe buv vidkritij drugij mishachij gen DB vid angl diabetic sho vidigravav rol u regulyaciyi apetitu Gomozigotni za mutantnim alelem cogo genu tvarini db db hvorili na ozhirinnya ta diabet Yak z yasuvalos gen DB koduye Fiziologichna diyaZliva misha ob ob sprava dikij tip Leptin vidilyayetsya zhirovoyu tkaninoyu u krov iz yakoyu perenositsya do golovnogo mozku de diye u dilyankah sho vidpovidayut za harchovu povedinku a same v gipotalamusa Osnovnij fiziologichnij efekt cogo gormonu proyavlyayetsya u zmenshenni spozhivannya pozhivnih rechovin ta zbilshenni zatrat energiyi Vzayemodiya leptinu iz jogo receptorom u gipotalamusi stimulyuye viniknennya nervovih signaliv do dilyanok mozku sho regulyuyut apetit Takozh vin aktivuye simpatichnu nervovu sistemu sho prizvodit do zbilshennya arterialnogo tisku chastoti sercevih skorochen ta termogenezu sho vidbuvayetsya shlyahom roz yednannya procesiv klitinnogo dihannya ta sintezu ATF u mitohondriyah biloyi zhirovoyi tkanini Vnaslidok cogo velika kilkist energiyi sho zapasayetsya u formi zhiriv mozhe buti peretvorena u teplo Kilkist leptinu sho vidilyayetsya zalezhit yak vid kilkosti tak i vid rozmiru adipocitiv Pid chas goloduvannya kilkist leptinu v krovi zmenshuyetsya sho prizvodit do zbilshennya sintezu nejropeptidu Y oreksigennimi nejronami Ce svoyeyu chergoyu viklikaye zbilshennya spozhivannya yizhi a takozh bilsh efektivne vikoristannya energiyi Zokrema pripinyayetsya roz yednannya dihannya ta sintezu ATF u mitohondriyah zmenshuyetsya termogenez i mobilizaciya zhiriv Jmovirno leptinova signalna sistema vinikla u tvarin ne dlya zapobigannya nadmirnogo zbilshennya masi tila a same dlya pristosuvannya aktivnosti ta metabolizmu do umov goloduvannya Do inshih naslidkiv zmenshennya kilkosti cogo gormonu nalezhit prignichennya vidilennya vnaslidok chogo spovilnyuyetsya bazalnij metabolizm zmenshennya rivnya statevih gormoniv zapobigannya rozmnozhennyu aktivaciyi produkciyi glyukokortikoyidiv Takim chinom znizhuyuchi energetichni zatrati ta pidvishuyuchi vikoristannya vnutrishnih resursiv zmenshena koncentraciya leptinu mozhe dopomogti tvarini perezhiti periodi nestachi yizhi Leptin takozh neobhidnij dlya normalnogo rozvitku nervovih merezh u gipotalamusi Za braku cogo gormonu v mishej pid chas rannogo rozvitku mozku rist nervovih zakinchen iz dugopodibnogo yadra spovilnyuyetsya pri chomu urazhayutsya yak oreksigenni tak i anoreksichni shlyahi hocha ostanni menshoyu miroyu Molekulyarnij mehanizm diyiSignalyuvannya leptinu vidbuvayetsya za poserednictva sistemi sho vikoristovuyetsya receptorami interferonu ta faktoriv rostu a same Leptinovij receptor ye monomerom iz odnim transmembrannim domenom ligand zv yazuyetsya iz pozaklitinnimi domenami dvoh takih receptoriv vnaslidok chogo vidbuvayetsya yih dimereziciya Pislya cogo obidva monomeri fosforilyuyutsya Janus kinase JAK po specifichnih zalishkah tirozinu vnaslidok chogo ostanni stayut miscyami zayakoryuvannya troh bilkiv rodini signal tranducers and activators of transcription 3 5 ta 6 Priyednani STAT stayut substratami dlya tih zhe kinaz JAK i pislya fosforilyuvannya dimerezuyutsya ta migruyut u yadro de zv yazuyutsya zi specifichnimi nukleotidnimi poslidovnostyami vplivayuchi na ekspresiyu geniv Zokrema zbilshuyetsya transkripciya genu proopiomelanokortinu sho ye poperednikom anoreksigennogo peptidu a MSH Leptin vplivaye na sinaptichnu peredachu mizh nejronami dugopdibnogo yadra ta zhirovoyu j inshimi tkaninami Zokrema zbilshuyetsya vivilnennya noradrenalinu yakij u zhirovij tkanini za poserednictva b3 adrenergichnih receptoriv viklikaye zbilshennya ekspresiyi genu UCP1 produktom yakogo ye roz yednuyuchij bilok mitohondrij termogenin Vzayemodiya z insulinomLeptin zbilshuye chutlivist klitin pechinki ta m yaziv do insulinu Odna iz gipotez poyasnyuye takij efekt vzayemodiyeyu mizh tirozinkinazami aktivovanimi odnim gormonom ta tirozinkinazami aktivovanimi inshim Spilni obidvoh shlyahiv dozvolyayut leptinu zapuskati deyaki iz reakcij stimulovanih insulinom cherez insulin receptor substrate 2 IRS 2 ta phosphoinositide 3 kinase Leptin ta ozhirinnya u lyudejPopri te sho leptin diye yak gormon zdatnij zmenshuvati masu tila perevazhno v lyudej ta tvarin z ozhirinnyam jogo riven u krovi silno pidvishenij a in yekciyi leptinu ne dayut niyakogo efektu Jmovirno v cih vipadkah ushkodzheni yakis inshi elementi signalnogo shlyahu cogo gormonu j organizm bezrezultatno namagayuchis kompensuvati ce pidvishuye riven produkciyi samogo leptinu Tilki u tih ridkisnih vipadkah koli ozhirinnya v lyudej vinikaye same vnaslidok mutaciyi genu OB jogo mozhna uspishno likuvati vvedennyam leptinu PrimitkiSchwartz MW Woods SC Porte D Jr Seeley RJ Baskin DG 2000 Central nervous system control of food intake Nature 404 661 71 doi 10 1038 35007534 PMID 10766253 Nelson et al 2008 s 931 Nelson et al 2008 s 932 Nelson et al 2008 s 933 Nelson et al 2008 s 934 DzherelaVikishovishe maye multimedijni dani za temoyu Leptin Nelson D L Cox M M 2008 Lehninger Principles of Biochemistry vid 5th W H Freeman ISBN 978 0 7167 7108 1