Катаболічні та анаболічні обличчя інсулінорезистентності та їх розлади - нове уявлення про циркадні
Поліна М Шварцбурд
1 Інститут теоретичної та експериментальної біофізики Російської академії наук, м. Пущино, Московська область, 142290, Росія
Анотація
Підтримка гомеостазу глюкози під час циркадних поведінкових циклів є критично важливою. Процеси, що контролюють перемикання між переважним ліполізом/окисленням жиру під час голодування та переважним зберіганням ліпідів/окисленням глюкози після годування, визначаються головним чином інсуліном. Хронічно підвищений поріг інсулінорезистентності (ІР) є основною патологічною ознакою ожиріння, діабету 2 типу, сепсису та кахексії раку; проте тимчасово знижений поріг ІР широко досягається при голодуванні/сплячці, вагітності, антибактеріальному імунітеті, фізичних навантаженнях та стресах. Парадоксально, але деякі з цих випадків пов’язані з катаболічним метаболізмом, тоді як інші пов’язані з анаболічними шляхами. У цій статті розглядаються можливі причини циркадних розладів в метаболізмі глюкози та ліпідів, які є рушійною силою розвитку діабету 2 типу, що сприяє ожирінню. Це має на меті покращити розуміння патогенезу хронічних циркадних розладів, що підвищують ризик діабету, та розглянути нові цілі для його метаболічної та лікарської корекції.
Інсулінорезистентність та циркадний метаболізм: порівняння взаємної регуляції глюкозо-ліпідних показників між худими, перегодовуванням, ожирінням та діабетом
При роботі на шляху, що транспортує глюкозу, відключення транспорту ліпідів спостерігається в умовах катаболічної ночі/голодування. Такий ефект спостерігається при контрольованому інсуліном пригніченні адаптивного ліполізу та зменшенні циркулюючих жирних кислот в період активних днів. На відміну від цього, коли концентрація інсуліну повертається до свого нормального низького рівня, як вночі, інгібуючий ефект інсуліну на жировий ліполіз скасовується, а рівень циркулюючих жирних кислот ускладнюється із припиненням транспорту глюкози в клітини, контрольовані інсуліном (названі резистентність до інсуліну).
FFA: вільні жирні кислоти.
Збалансований (A & B) і неврівноважений (C & D) регуляція зворотного зв’язку перемикання метаболізму глюкози та ліпідів між щоденним годуванням та станами голодування уві сні, типовими для здорової худорлявої (A & B) і надмірна вага/ожиріння (C & D) представлені особи. Потужність метаболічного переключення між глюкозою та жировим паливом є ключовою особливістю здорових людей (A & B) які характеризуються збільшенням метаболізму глюкози та інсуліну в денний період та його зменшенням у нічний час голодування. При інсулінорезистентності, спричиненій надмірною вагою/ожирінням, ці природні метаболічні реакції день-ніч руйнуються і стають патологією через індукцію гіперінсулінемії, гіперліпідемії та хронічної резистентності до інсуліну протягом усього періоду дня-ночі. (C & D).
Підвищений рівень прозапальних цитокінів також може сприяти ІР, антагонізуючи передачу сигналів інсуліну, тим самим інгібуючи інсулінозалежне засвоєння глюкози. Миші з порушенням чутливості до інсуліну у відповідь на TNF отримують здатність захищатися від ожиріння. Це досягається блокадами TNF шляхом генетичного видалення рецептора TNF/TNF [23] або імунологічної нейтралізації TNF [24]. В результаті було зроблено висновок, що асоційоване із ожирінням низькоякісне запалення та підвищений ліполіз FFA можуть сприяти етіології ІР, що порушує ІР, що порушує циркадні годинники, що стимулюють появу діабету 2 типу [25].