Uravnavanje lipolize in lipogeneze v maščobnem tkivu pri inzulinski rezistenciMlinar, Barbara (Avtor) Marc, Janja (Mentor) Pfeifer, Marija (Komentor) adipogenezalipogenezainzulinska rezistencasindrom policističnih jajčnikovizolacija genomske DNA polimorfizmi v genu PPARGInzulinska rezistenca (IR) je stanje zmanjšanega vstopa glukoze v tarčna tkiva pri odzivu na inzulin. Zaradi tega je za vzdrževanje normalne plazemske koncentracije glukoze potrebna zvečana koncentracija inzulina. IR je povezana z mnogimi bolezenskimi stanji, kot so metabolični sindrom, sindrom policističnih jajčnikov (PCOS), diabetes tipa 2 in lipodistrofije. IR in hiperinzulinemija vodita do nevarnih srčno-žilnih zapletov. Osnovni dejavnik v razvoju IR je centralna debelost, kopičenje visceralnega maščobnega tkiva. Eden glavnih vzrokov za razvoj IR je povečano sproščanje prostih maščobnih kislin iz maščobnega tkiva, poleg tega pa so vpleteni še drugi mehanizmi, npr. spremenjeno izločanje adipokinov. Sproščanje prostih maščobnih kislin uravnavata dva osnovna procesa v maščobnem tkivu: lipogeneza in lipoliza. V pričujoči doktorski disertaciji smo kot modelno skupino za IR obravnavali bolnice s PCOS in proučili vlogo genov za nekatere pomembne encime lipogeneze oziroma sinteze trigliceridov: lipoproteinsko lipazo (LPL), lipin 1 (LPIN1), ter gene, povezane z lipolizo: gen za hormonsko-senzitivno lipazo (LIPE) in gen za encim, ki reaktivira kortizol – 11β-hidroksisteroidno dehidrogenazo tipa 1 (HSD11B1), saj glukokortikoidi spodbujajo lipolizo in imajo še druge inzulinu nasprotne učinke. Poleg tega smo proučili tudi izražanje gena za jedrni receptor PPARγ (s peroksisomskim proliferatorjem aktiviran receptor γ), ki spodbuja adipogenezo in sintezo trigliceridov. Dodatno smo analizirali še dva gena, ki sta povezana z inzulinsko občutljivostjo: gen za adiponektin (zaščitni dejavnik iz adipocitov) in gen za glukozni prenašalec GLUT4. Zaradi posebne povezave centralne debelosti z IR in poročil o različni presnovni vlogi dveh osnovnih tipov maščobnega tkiva smo proučevali izražanje genov v visceralnem in subkutanem maščobnem tkivu. V raziskavo subkutanega maščobnega tkiva smo vključili 85 bolnic s PCOS po kriterijih National Institutes of Health in 44 zdravih žensk, na manjši skupini (30 bolnic in 25 zdravih žensk) pa smo proučevali visceralno maščobno tkivo, pridobljeno z laparoskopijo. Vsem preiskovankam smo izmerili antropometrične kazalce in laboratorijske presnovne kazalce. 34 bolnic se je 6 mesecev zdravilo z učinkovinami za izboljšanje inzulinske občutljivosti, bodisi z agonistom PPARγ rosiglitazonom bodisi z metforminom. Pri bolnicah in zdravih ženskah smo proučili bazalno raven izražanja genov v povezavi s presnovnim stanjem ter pri omenjeni skupini bolnic še spremembe izražanja genov tekom zdravljenja. Raven mRNA omenjenih genov smo merili z metodo PCR v realnem času in za normalizacijo uporabili dva hišna gena. Dodatno smo pri 223 bolnicah s PCOS in 149 zdravih ženskah analizirali genomsko DNA na polimorfizme v genih PPARG, LPIN1 in HSD11B1. Ugotovili smo, da je pri bolnicah s PCOS glede na zdrave ženske zavrto izražanje gena LPIN1 v visceralnem in subkutanem maščobnem tkivu, kar zniža lipogenezo v teh tkivih in verjetno preusmeri lipide v druga tkiva ter prispeva k IR. Izražanje HSD11B1 je pri bolnicah s PCOS v obeh tipih maščobnega tkiva zvišano. V visceralnem maščobnem tkivu povečane količine glukokortikoidov inducirajo gene LPL, PPARG in LIPE, kar spodbuja razvoj centralne debelosti in sproščanje prostih maščobnih kislin v krvni obtok. V subkutanem maščevju glukokortikoidi zavirajo izražanje adiponektina. Tako glukokortikoidi z delovanjem v obeh tkivih poslabšajo IR. V subkutanem maščevju je pri PCOS zavrto izražanje genov za kopičenje lipidov: LPL in PPARG, kar dodatno preusmerja maščobe v bolj nevaren visceralni maščobni depo. Poleg tega je v subkutanem maščobnem tkivu zavrto tudi izražanje lipolitičnega gena LIPE, kar bi lahko predstavljalo prilagoditveni mehanizem organizma, ki ščiti pred pretiranim sproščanjem prostih maščobnih kislin. Agonist PPARγ poveča izražanje LPL in zniža izražanje HSD11B1 v subkutanem maščobnem tkivu. Tako se pri zdravljenju subkutano poveča lipogeneza in zmanjša negativen vpliv glukokortikoidov, kar izboljša inzulinsko občutljivost. Mehanizmi uravnavanja lipogeneze in lipolize se torej med obema tipoma maščobnega tkiva kvalitativno razlikujejo. Med subkutanim in visceralnim maščobnim tkivom korelirata le ekspresiji genov LPIN1 in HSD11B1, za proučevanje drugih genov je potrebna analiza vsakega tkiva posebej. Mutirani genotipi polimorfizmov v genu PPARG, Pro12Ala in 1431C>T so ugoden dejavnik za manjšo stopnjo debelosti. Mutirani genotipi polimorfizmov -681C>G in Pro12Ala v genu PPARG izboljšajo učinek zdravljenja z rosiglitazonom. Polimorfizma SNP1 in SNP17 v genu LPIN1 imata nasproten vpliv na kazalce IR. Heterozigoti za polimorfizem IVS3+53_54insA v genu HSD11B1 imajo najnižje izražanje HSD11B1 v subkutanem maščobnem tkivu in najugodnejše presnovno stanje med vsemi genotipi. Zaključimo lahko, da gena HSD11B1 in PPARG, ki modulirata delovanje transkripcijskih faktorjev (glukokortikoidov in receptorjev PPARγ), pomembno uravnavata lipogenezo in lipolizo po različnih mehanizmih v visceralnem in subkutanem maščevju ter tako vplivata na IR.[B. Mlinar]20082021-05-13 11:46:24Doktorska disertacija127023sl