Роль тканинної та системної гіпоксії при ожирінні та цукровому діабеті 2 типу
1 Центр серця Паулі, відділення кардіології, Університет Співдружності штату Вірджинія, Річмонд, штат Вірджинія 23298-0204, США
2 Кафедра спортивної медицини Чендунського спортивного університету, Ченду 610041, Китай
3 Департамент досліджень сну Delta, Група фізичних вправ та фізичного навантаження, Факультет наук про здоров'я, Сіднейський університет, Сідней, NSW 2141, Австралія
4 Відділ ендокринології, Медичний центр Бет-Ізраїль з питань дияконіси, Гарвардська медична школа, Бостон, Массачусетс 02215, США
За останні десятиліття спосіб життя людини в більшості сучасних суспільств, що розвиваються, різко змінився. Фізична бездіяльність, а також необмежений доступ до калорійної їжі створили "обезогенне" середовище та сприяли серйозній епідемії ожиріння та діабету 2 типу (T2D), пов'язаній із збільшенням захворюваності та смертності. У 2005 р. Популяційне дослідження, проведене Reichmuth et al. Університету Вісконсіна за допомогою поперечного та поздовжнього аналізу виявив, що серед 1387 учасників співвідношення шансів на T2D з індексом апное-гіпопное (AHI)> 15 проти AHI
) після корекції щодо віку, статі та стану тіла [1]. Тому передбачається, що періодичні гіпоксичні періоди, пов’язані з обструктивним апное сну (OSA), можуть відігравати патогенну роль у викликанні інсулінорезистентності та T2D. На рівні органів/тканин у 2007–2009 рр. Є та його колеги вперше запропонували центральну роль гіпоксії жирової тканини, яка є результатом розширення адипоцитів, сприяючи хронічному запаленню, зменшенню адипонектину, дисфункції адипоцитів та смерті у людей із ожирінням [2, 3]. Пізніше ця група дослідників визначила роль посередника, який відіграє фактор 1, індукований гіпоксієюα (HIF-1α) [4] та інші механізми передачі сигналів, спричинені гіпоксією, які можуть сприяти вивільненню вільних жирних кислот та інгібувати засвоєння глюкози в адипоцитах шляхом інгібування сигнального шляху інсуліну та індукції клітинної загибелі [5].
У цьому контексті, наша головна мета редагування цього спеціального випуску - забезпечити платформу для глибоких дискусій та обміну різними ідеями щодо системної та місцевої гіпоксії як пускового механізму або лікування (в деяких випадках) дисфункції жирової тканини та інших пошкоджень органів у ожиріння та T2D, запросити та продемонструвати передові оригінальні статті та огляди, що зосереджуються на впливі постійної або періодичної системної гіпоксії (наприклад, висотні тренування та ОСА), а також локалізованої тканинної гіпоксії (в жировій та інших типах тканин), щодо патогенезу, прогресування та можливих нових методів лікування ожиріння та T2D. Нове розкриття активності коричневої жирової тканини у дорослих людей стимулювало енергійні дослідження щодо того, як вона може служити ціллю профілактики та лікування ожиріння та резистентності до інсуліну; особливий акцент робиться на аналізі ролі коричневої жирової тканини в енергетичному гомеостазі всього тіла та метаболізмі субстрату в нормальних та гіпоксичних умовах.
З десятка поданих рукописів у відповідь на наші заявки на участь у роботі, сім робіт, написаних 35 біомедичними дослідниками або вченими-медиками з Китаю, Гонконгу, Словенії, Великобританії та США, були відібрані за допомогою ретельного рецензування. процес і, нарешті, включений до цього спеціального випуску. Нижче наведено деякі основні моменти цих прийнятих робіт.
Найбільш відповідна до основної теми оглядова стаття Р. В. А. Маккензі та П. Ватта надала розуміння на молекулярному рівні та рівні всього тіла щодо механізмів утилізації глюкози та резистентності до інсуліну при системному впливі на хронічну гіпоксію. Ці автори вдумливо обговорювали складний і парадоксально протилежний вплив гіпоксії на розвиток інсулінорезистентності. З одного боку, гіпоксія може спричинити резистентність до інсуліну або безпосередньою дією на субстрат рецептора інсуліну та протеїнкіназу B/Akt, або опосередковано через розширення жирової тканини та системне запалення. Однак гіпоксія може також сприяти транспортуванню глюкози за допомогою інсулінозалежних механізмів, які значною мірою залежать від АМФ-активованої протеїнкінази (АМФК), і гіпоксична експозиція може покращити контроль глюкози при T2D. Провокаційний висновок авторів полягає в тому, що гіпоксія може зменшити передачу сигналів про інсулін, але не може спричинити резистентність до всього організму до інсуліну.