2019.02.27.

1

A tápanyagforgalom integrált endokrin szabályozása. Éhezés, stressz és az általános adaptációs szindróma

A testtömeg hosszú távú szabályozása és az elhízás

Támp. 76.

Sántha Péter 2019.02.27.

Glükokortikoidok anyagcsere hatásai:

Részben anabolikus hatások a májban, katabolikus hatások az izomban és a

zsírszövetben

Glikogén megtartás mellett glukoneogenezis↑ a májban

izom, zsírszövet: (inzulin antagonista)

a GLUT-4 expresszió csökkentése

lipolízis↑ és proteolízis↑

Zsírszöveti hatás régió függő: elsősorban a törzs, nyak, arc szubkután zsírszövete

gyarapszik (preadipociták differenciálódása, érése) – „android” típusú elhízás

végtagok szubkután zsírszövetének mobilizálása

Fontos szerep éhezéskor, stressz (általános adaptációs szindr.) során „katabolikus

reakció” kialakításában

permisszív hatás: glukagon- és adrenerg-receptorok

2019.02.27.

2

Katecholaminok

adrenalin (mellékvesevelő) - noradrenalin (szimpatikus terminálisok)

szimpatiko-adrenális rsz. aktiváció - energiaraktárak mozgósítása

kiváltó ingerek: hipoglikémia, fizikai munka (fight or flight), trauma stb.

Hatások:

máj: glikogenolízis: α1 receptor- Ca 2+ - calmodulin - foszforiláz-kináz

β2 receptor - cAMP

glükoneogenezis fokozott

zsírszövet: lipolízis: β3-receptorok (hormon-szenzitív lipáz)

izom: permisszív hatás (direkt hatás: motoneuron)

pancreas: glukagon elválasztás fokozott lehet még hiperglikémia esetén is

Növekedési hormon (GH)

túltermelés: csökkent glukóz tolerancia, szekunder („hipofizer”) diabetes mellitus

GH szekréciót egyes metabolitok is befolyásolják:

-Hipoglikémia, aminosavak (pl. arginin) stimulálják a GH felszabadulást

-szabad zsírsavak gátolják a GH felszabadulást

A GH hatásai:

magas koncentrációban csökkenti a periférián az inzulin érzékenységet

fokozza a glukagon szekréciót

fokozza a zsírlebontást - ketogén hatás

glükoneogenezis ↑, de: fehérje lebontás gátlása a vázizomban

csökkenti a glükóz felhasználást

2019.02.27.

3

Cortisol - glycogenolysis - amino acid uptake + lipolysis

+ gluconeogenesis + proteolysis - insulin action

- insulin action

Growth hormone + gluconeogenesis + amino acid uptake + lipolysis

+ IGFs/IGFBP - glucose uptake - glucose uptake

Epinephrine + glycogenolysis + glycogenolysis + lipolysis

+ gluconeogenesis - insulin action - insulin action

+ ketogenesis

Thyroid hormones + gluconeogenesis + proteolysis + lipolysis

+ stimulates

- inhibits

Major effects of metabolic hormones controlling the overall flow of fuels

Liver Muscle Adipose tiss.

Taylor & Francis: Endocrinology, 2001

Éhezés Éhezés Éhezés Éhezés

1. fázis: 1. fázis: 1. fázis: 1. fázis: „megnyújtott” posztprandiális fázis – normoglikémia inzulin alacsony, glukagon emelkedettglikogenolízis, glukoneogenezis (laktát, glicerin)

2. fázis 2. fázis 2. fázis 2. fázis – rövidtávú éhezés: 24-72 óra:mérsékelt hipoglikémia inzlintovább csökken, glukagon, növekedési hormon nő glukoneogenzis(aminosavakból is), urea kiválasztás is nő (neg. nitrogén egyensúly)zsírlebontás, ketogenezis fokozódik

3. fázis3. fázis3. fázis3. fázis: 72 óra után: az anyagcsere csökken, inaktivitásinzulin tovább csökken, növekedési hormon nőPrioritások: neuronok glükóz ellátása – fehérjelebontás mérsékléseneuronok „átállnak” ketontestek felhasználására, glukóz igény csökken – ketogenezis nő (ketózis), aminosav felhasználás csökken (ureakiválasztás csökken)az éhezés időtartamát a felhalmozott zsírraktárak mennyisége szabja meg, kb. maximum 3 hónapzsírraktárak kiürülnek, a fehérje lebontás miatt (premortális proteolízis)funkcionális zavarok (szív, vese és májelégtelenség)

2019.02.27.

4

Brain

Megnyúlt posztabszorptív fázis,

glikogenolízis

Glukogneogenezisproteolízis; lipolízis

kezdődő ketogenezis

Fokozott lipolízis, ketogenezisMérséklődő glukoneogenezis, proteolízis

CNS átállásglukóz →ketontest

Fontosabb metabolikus változások az éhezés krónikussá válása során

2019.02.27.

5

A transzporttápanyagok forgalma a szervezetben krónikus éhezés során

Greger and Winndhorst: Comprehensive human physiology, 2002.

A számok a tápanyagok becsült forgalmát (g/h)jelölik.

A diabetes mellituskórfolyamata

(számos hasonlósága krónikus éhezéssel)

2019.02.27.

6

„Although Selye was fluent in at least eight languages, including English, and couldconverse in another half dozen, his choice of “stress” to describe the non-specificresponse syndrome he discovered, was unfortunate. He had used “stress” in his initialletter to the Editor of Nature in 1936, who suggested that it be deleted since this impliednervous strain and substituted alarm reaction. He was also unaware that stress had beenused for centuries in physics to explain elasticity, the property of a material that allows itto resume its original size and shape after having been compressed or stretched by anexternal force. As expressed in Hooke’s Law of 1658, the magnitude of an external force,or stress, produces a proportional amount of deformation, or strain, in a malleable metal.Selye several times complained to me that had his knowledge of English been more

precise, he would have gone down in history as the father of the “strain” concept.”

https://www.stress.org/about/hans-selye-birth-of-stress/

Reminiscences of Hans Selye, and the Birth of “Stress”

By Paul J. Rosch, M.D., F.A.C.P.

A szervezetet érő stresszor hatások befolyása az anyagcserére és ezek hormonális háttere

Stressz állapot – stresszorok (hypoxia, hypothermia, fertőzés, trauma stb.)

Jellegzetes, sztereotip reakció, endokrin és neurovegetatív hatások közvetítésévelÁltalános Adaptációs Szindróma (GAS: General Adaptation Syndrome)

Metabolikus következmények is jellegzetesek – „Katabolikus reakció”

Fő hormonok: glukokortikoidok (mellékvesekéreg hipertrófia) a katekolaminok és a glukagon

Következmények hasonlóak az éhezésben megfigyeltekhez de hiperglikémia

jellemző (jórészt „exogén”)

inzulin szekréció/hatás csökkent, glukagon fokozott – a metabolit szabályozást felülírja a megváltozott hormonális háttér és a neurális szabályozás

2019.02.27.

7

Az obezitás epidémia…

Magyar adatok - 2015 alultáplált <18,5, normális súlyú = 18,5–

24,9, túlsúlyos = 25–29,9, elhízott >30 kg/m2

2019.02.27.

8

A testtömeg értékelése

Ideális tömeg: a: Broca index:

ideális testtömeg (kg) = testmagasság(cm)-100

b: Quetelet index (BMI= Body Mass Index)

testtömeg(kg)/(testmagasság méterben)2

normál érték: 19-25 között

A test ideális összetétele:

extracelluláris víztartalom: 15%

zsírtartalom 20%

izomtömeg 40%

http://www.mnsza.hu/elhizas/bmitabla.htm

A testtömegindex (BMI) táblázat:

2019.02.27.

9

A zsírtartalom és a „Lean Body Mass” meghatározása

Bőrredő mérése – szubkután zsírszömet mennyiségének meghatározása

Egyéb lehetőségek: impedancia mérés, röntgen-denzitometria (DEXA), MRI, stb.Nem csak a mennyiség, az elhelyezkedés is fontos!

2019.02.27.

10

(legalább 3 az alábbiak közül):

•derékbőség > 102/88 cm

•plazma triglicerid emelkedett

•HDL koleszterin csökkent

•vérnyomás emelkedett

•éhgyomri glükóz szint emelkedett

ob/ob mutáns (leptin hiányos) „vad típus”

A testtömeg hosszútávú szabályozásának perifériás mechanizmusai

Leptin (ob/ob), vagy leptin receptor (db/db) hiányos egér:

obezitás, hyperphagia, hipoaktivitás

2019.02.27.

11

A zsírraktárak méretének befolyása a leptin elválasztásra és a

táplálékfelvétel hypothalamikus szabályozására

További adipokinek:

TNF-α, IL-6 (Insulin-resistance)

Adiponectin

Leptin (leptos – thin)

Az első zsírszövet által termelt hormon (adipokin)Citokinekkel rokon fehérja - citokin szerű receptoron hat (I. tip. Citokin, JAK receptor)

A leptin elválasztás mértéke a zsírszövet (főleg szubkután) mennyiségétől függ

ANOREXIGÉN hatás (hypothalamus – n. arcuatus – táplálék felvétel szab.)

Fokozza az anyagcserét /energiatermeléstPeriféria: lipid szintézis gátlása, lebontás nő – „szteatózis-ellenes” hatás

Glukokortikoidok, gyulladásos citokinek csökkentik a leptin termelést

Adiponectin

Zsírszövet termeliKoplement q1 receptorral mutat szerkezeti hasonlóságot (oligomerek)A plazmakoncentráció fordítottan arányos a zsírszövet mennyiségévelFokozza a zsírszövet és az izomsejtek glukóz felvételét (AMP-kináz útvonal)Kísérletes diabeteszben javítja a szénhidrát anyagcserezavart

2019.02.27.

12

Resistin (szerkezetét tekintve az adiponectinhez hasonló)Adipociták és szöveti makrofágoktermelikCsökkenti a perifériás szövetek inzulin érzékenységétEgyes orális antidiabetikumokkivédik hatását (pl. risoglitason)

Az adipokin diszreguláció és a „low grade” gyulladás

feltételezett szerepe az inzulin rezisztencia és a T2DM

kialakulásában

CaCaCaCa2+2+2+2+ cycling cycling cycling cycling thermogenesisthermogenesisthermogenesisthermogenesis is used by beige fat and skeletal muscle to regulate core body temperature, body mass and metabolism.is used by beige fat and skeletal muscle to regulate core body temperature, body mass and metabolism.is used by beige fat and skeletal muscle to regulate core body temperature, body mass and metabolism.is used by beige fat and skeletal muscle to regulate core body temperature, body mass and metabolism.((((NatureNatureNatureNature MedicineMedicineMedicineMedicine, 2017), 2017), 2017), 2017)

https://www.nature.com/articles/nm.4457/figures/1

A különböző típusú zsírsejtek (szövetek) részvétele az anyagcsere, a hőháztartás ésa testtömeg szabályozásában

Beige („bézs”) zsírszövet:-multiloculáris zsírtárolás-mitokondriumok nagy száma- a „fehér”, szubkután zsírszövetbentalálható diffúzan elhelyezkedő sejtek-Különböző hatásokra (pl. hideg adaptáció)mennyiségük megnő-Adrenerg hatások fokozzák az aktivitásukat-„Non-shivering” termogenezis

2019.02.27.

13

2. típusú diabetes mellitus sebészeti kezelése (?)„Increased insulin activity is observed among the patients who underwent Roux- en-Y gastric bypass（

RYGB）surgery and it is possibly associated with increased post-surgical expression of PDX-

1(Pancreatic duodenal homeobox-1) and regeneration of pancreatic β-cells. PDX-1 is an important

transcription factor expressed during the embryonic development of the pancreas and β-cells are the

insulin secreting cells found in the pancreatic islets.”

Rabiee A, Magruder JT, Salas-Carrillo R, et al. Hyperinsulinemic hypoglycemia after Roux-en-Y gastric bypass: Unraveling the role of guthormonal and pancreatic endocrine dysfunction. The Journal of surgical research. 2011;167(2):199-205. doi:10.1016/j.jss.2010.09.047.