Leptin
edit |
![]() | |||||||||
Struktura proteina leptin-E100.[1] | |||||||||
Identifikatori | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Simbol | Leptin | ||||||||
Pfam | PF02024 | ||||||||
Pfam klan | CL0053 | ||||||||
InterPro | IPR000065 | ||||||||
SCOP | 1ax8 | ||||||||
Superfamilija | 1ax8 | ||||||||
|
Leptin (grč. leptos - tanak) je proteinski hormon saa 16 kDa. On učestvuje u regulaciji unosa i potrošnje energije, putem uvećavanja apetita i metabolizma. On je jedan od najvažnijih hormona adipoznog porekla.[2] Gen Ob(Lep) (Ob za engl. obese - gojazan) je lociran na hromozomu 7 kod čoveka.[3]
Otkriće[uredi | uredi kod]
Efekti leptina su proučavani 1950-tih putem studiranja mutiranih gojaznih miševa, koji se randomno javljaju u kolonijama miševa u Džeksonovoj laboratoriji.[4] Ti miševi su bili izuzetno gojazni i preterano pohlepni na hranu. Konačno, za više sojeva laboratorijskih miševa je utvrđeno da su homozigotni za jednu gensku-mutaciju koja je uzrokovala njihovu izuzetnu gojaznost. Oni se svrstavaju u dve klase:
- „ob/ob“, oni sa mutacijama gena za proteinski hormon leptin, i
- „db/db“, oni sa mutacijama gena za receptor leptina.
Kad su ob/ob miševi tretirani injekcijama leptina, oni su izgubili njihovo suvišnu masnoću i vratili se na normalnu telesnu težinu.
Historija[uredi | uredi kod]
Povijest leptina počinje 1994. kad je Džefri M. Fridman sa saradnicima na Rokfelerovom univerzitetu putem studija takvih debelih miševa kod kojih je utvrđen nedostatak ob/ob gena..[5]
Ti laboratorijski uzgojeni miševi još su od 1950-ih bili poznati po recesivnom genetičkom deficitu koji se očitovao povećanim tekom, teškom debljinom, šećernom bolešću i neplodnošću. Otkrićem proizvoda ob gena, leptina i njegovom primjenom fenotip debelih ob/ob miševa je preokrenut i oni brzo mršave. Ustanovljeno je da leptin djeluje kao signal sitosti u hipotalamusu tijekom stanja energetskog obilja. Njegova koncentracija raste eksponencijalno s količinom masnog tkiva, posebice potkožnoga.
Leptin je odmah nakon otkrića uzročno povezan s debljinom pa je pretpostavljeno da bi se njegovom terapijskom primjenom u ljudi mogla liječiti prekomjerna težina. Primjena rekombiniranoga leptina u debelih osoba međutim doživjela je neuspjeh jer je utjecaj leptina na njihovu težinu bio klinički vrlo slab. Otkriveno je tek nekoliko obitelji u svijetu s pravim genetičkim nedostatkom leptina što ih od najranijeg djetinjstva čini ekstremno debelim i samo je kod njih primjena leptina našla svoj izvorni smisao.
Uloga leptina pokazala se, naime, izrazito složenijom nego što se to činilo na prvi pogled. Leptin djeluje kao aferentni signal u jezgrama hipotalamusa u dva smjera: smanjuje aktivnost putova koji potiču glad, a potiče aktivnost putova koji izazivaju sitost. Osim na smanjenje unosa hrane leptin djeluje i na pojačanu potrošnju energije kroz utjecaj na simpatički sustav i termogenezu. Prosljeđujući informaciju hipotalamusu o količini energije spremljene u masnom tkivu, leptin predstavlja dio povratne sprege koja kontrolira stabilnost ukupnih zaliha energije. U gladovanju leptin pada i neposredno se potiču sveukupni hormonski, metabolički i kognitivni mehanizmi prilagodbe na nedostatak hrane te dolazi do pojačanja teka i smanjenja energetske potrošnje. U obrnutom slučaju, kod obilne ponude hrane, leptin smanjuje tek i pojačava energetsku potrošnju. Promjene razine leptina djeluju u smislu protivljenja promjeni težine u bilo kojem smjeru poput termostata.
Tjelesna težina kao rezultat unosa i potrošnje energije u većine je odraslih ljudi godinama vrlo stabilna. U osoba s normalnom tjelesnom težinom ta homeostaza energije održava se na razini oko 20% masti u tjelesnoj težini, ali u debelih osoba ta ravnoteža je pomaknuta na više od 30 %. Razlog tog pomaka krije se u razvitku leptinske rezistencije: dolazi do smanjene osjetljivosti leptinske povratne sprege i neuspjeha povrata na prethodnu težinu uz porast leptina. Debeli ljudi imaju dovoljno, zapravo čak povećane količine leptina, ali njihov hipotalamus ne uspijeva dobiti taj podatak o dovoljnoj količini energetskih zaliha.
Složene olfaktorne, vizualne, emocionalne, više kognitivne funkcije, a i nekoliko drugih signalnih putova utječu na hranjenje, međutim već u ovome osnovnom leptinskom mehanizmu povratne sprege (adipostatu) krije se patogeneza debljine. U suprotnosti sa svjesnom željom za mršavljenjem, snažni biološki podsvjesni mehanizmi održavaju tjelesnu težinu stalnom i razlog su neuspjeha većine ljudi u nastojanjima za smanjenjem težine.
Uz upravljanje homeostazom energije - među važnim učincima leptina također je utjecaj na neuroendokrine funkcije. Dokazana je uloga leptina u sazrijevanju i aktivaciji reproduktivne osi. Porast leptina prethodi pubertetskom porastu gonadotropina te estradiola, odnosno testosterona. Premda nije izravan okidač za početak puberteta, leptin se smatra permisivnim čimbenikom ili signalom spremnosti: razina leptina ukazuje na zadovoljavajuću težinu i energetske zalihe koje omogućuju plodnost.
Osim središnjih učinaka leptina, posebno se ističe međudjelovanje leptina i upalnog sustava. Leptin se ponajprije smatra proupalnim čimbenikom, ali istodobno štiti od infekcija.To djelovanje tumači se kao prilagodba s ciljem jačanja imunoloških sposobnosti, a u suprotnosti je s imunosupresivnim učinkom gladovanja.
Vidi još[uredi | uredi kod]
Literatura[uredi | uredi kod]
- ↑ Zhang F, Basinski MB, Beals JM, et al. (May 1997). „Crystal structure of the obese protein leptin-E100”. Nature 387 (6629): 206–9. DOI:10.1038/387206a0. PMID 9144295.
- ↑ Brennan AM, Mantzoros CS (June 2006). „Drug Insight: the role of leptin in human physiology and pathophysiology--emerging clinical applications”. Nat Clin Pract Endocrinol Metab 2 (6): 318–27. DOI:10.1038/ncpendmet0196. PMID 16932309.
- ↑ GreGreen ED, Maffei M, Braden VV, Proenca R, DeSilva U, Zhang Y, Chua SC Jr, Leibel RL, Weissenbach J, Friedman JM (August 1995). „The human obese (OB) gene: RNA expression pattern and mapping on the physical, cytogenetic, and genetic maps of chromosome 7”. Genome Res. 5 (1): 5–12. DOI:10.1101/gr.5.1.5. PMID 8717050.
- ↑ Ingalls AM, Dickie MM, Snell GD (December 1950). „Obese, a new mutation in the house mouse”. J. Hered. 41 (12): 317–8. PMID 14824537.
- ↑ Zhang Y, Proenca R, Maffei M, Barone M, Leopold L, Friedman JM (December 1994). „Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue”. Nature 372 (6505): 425–32. DOI:10.1038/372425a0. PMID 7984236.
Dodatna literatura[uredi | uredi kod]
- Torday JS, Sun H, Wang L, Torres E, Sunday ME, Rubin LP (March 2002). „Leptin mediates the parathyroid hormone-related protein paracrine stimulation of fetal lung maturation”. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 282 (3): L405–10. PMC 2942763. PMID 11839533.
- Torday JS, Rehan VK (July 2002). „Stretch-stimulated surfactant synthesis is coordinated by the paracrine actions of PTHrP and leptin”. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 283 (1): L130–5. DOI:10.1152/ajplung.00380.2001. PMID 12060569.
- Dubey L, Hesong Z (2006). „Role of leptin in atherogenesis”. Exp Clin Cardiol 11 (4): 269–75. PMC 2274849. PMID 18651016.
- Friedman JM, Halaas JL (1998). „Leptin and the regulation of body weight in mammals.”. Nature 395 (6704): 763–70. DOI:10.1038/27376. PMID 9796811.
- Prolo P, Wong ML, Licinio J (1999). „Leptin.”. Int. J. Biochem. Cell Biol. 30 (12): 1285–90. DOI:10.1016/S1357-2725(98)00094-6. PMID 9924798.
- Heshka JT, Jones PJ (2001). „A role for dietary fat in leptin receptor, OB-Rb, function.”. Life Sci. 69 (9): 987–1003. DOI:10.1016/S0024-3205(01)01201-2. PMID 11508653.
- Janeckova R (2002). „The role of leptin in human physiology and pathophysiology.”. Physiological research / Academia Scientiarum Bohemoslovaca 50 (5): 443–59. PMID 11702849.
- Lee DW, Leinung MC, Rozhavskaya-Arena M, Grasso P (2002). „Leptin and the treatment of obesity: its current status.”. Eur. J. Pharmacol. 440 (2-3): 129–39. DOI:10.1016/S0014-2999(02)01424-3. PMID 12007531.
- Al-Daghri N, Bartlett WA, Jones AF, Kumar S (2002). „Role of leptin in glucose metabolism in type 2 diabetes.”. Diabetes, obesity & metabolism 4 (3): 147–55. DOI:10.1046/j.1463-1326.2002.00194.x. PMID 12047393.
- Sabath Silva EF (2002). „[Leptin]”. Rev. Invest. Clin. 54 (2): 161–5. PMID 12053815.
- Thomas T, Burguera B (2003). „Is leptin the link between fat and bone mass?”. J. Bone Miner. Res. 17 (9): 1563–9. DOI:10.1359/jbmr.2002.17.9.1563. PMID 12211425.
- Kraemer RR, Chu H, Castracane VD (2002). „Leptin and exercise.”. Exp. Biol. Med. (Maywood) 227 (9): 701–8. PMID 12324651.
- Waelput W, Brouckaert P, Broekaert D, Tavernier J (2003). „A role for leptin in the systemic inflammatory response syndrome (SIRS) and in immune response.”. Current drug targets. Inflammation and allergy 1 (3): 277–89. DOI:10.2174/1568010023344634. PMID 14561193.
- Stenvinkel P, Pecoits-Filho R, Lindholm B (2004). „Leptin, ghrelin, and proinflammatory cytokines: compounds with nutritional impact in chronic kidney disease?”. Advances in renal replacement therapy 10 (4): 332–45. DOI:10.1053/j.arrt.2003.08.009. PMID 14681862.
- Cohen P, Ntambi JM, Friedman JM (2004). „Stearoyl-CoA desaturase-1 and the metabolic syndrome.”. Curr. Drug Targets Immune Endocr. Metabol. Disord. 3 (4): 271–80. DOI:10.2174/1568008033340117. PMID 14683458.
- Sahu A (2004). „Leptin signaling in the hypothalamus: emphasis on energy homeostasis and leptin resistance.”. Frontiers in neuroendocrinology 24 (4): 225–53. DOI:10.1016/j.yfrne.2003.10.001. PMID 14726256.
- Elefteriou F, Karsenty G (2004). „[Bone mass regulation by leptin: a hypothalamic control of bone formation]”. Pathol. Biol. 52 (3): 148–53. DOI:10.1016/j.patbio.2003.05.006. PMID 15063934.
- Blüher S, Mantzoros CS (2004). „The role of leptin in regulating neuroendocrine function in humans.”. J. Nutr. 134 (9): 2469S–2474S. PMID 15333744.
- Farooqi S, O'Rahilly S (2007). „Genetics of obesity in humans.”. Endocr. Rev. 27 (7): 710–18. DOI:10.1210/er.2006-0040. PMID 17122358.
Vanjski linkovi[uredi | uredi kod]
- Leptin Arhivirano 2013-06-24 na Wayback Machine-u
- Leptin: Vaš mozak, apetit i gojaznost
- Leptin/grelin i njihova uloga u gojaznosti
- Leptin Arhivirano 2011-10-26 na Wayback Machine-u
- Leptin na 3Dchem.com