Некоторые особенности коррекции дисфункции жировой ткани

П. Ю. Филинюк; А. Н. Шишкин; И. Ю. Пчелин; Н. В.  Худякова; В. А. Воловникова; Т. Г.  Кулибаба

doi:10.32415/jscientia_2023_9_6_6-17

Авторы

П. Ю. Филинюк Санкт-Петербургский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-8498-5454
А. Н. Шишкин Санкт-Петербургский государственный университет
И. Ю. Пчелин Санкт-Петербургский государственный университет https://orcid.org/0000-0001-8529-3890
Н. В. Худякова Санкт-Петербургский государственный университет
В. А. Воловникова Санкт-Петербургский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-3429-1814
Т. Г. Кулибаба Санкт-Петербургский государственный университет https://orcid.org/0000-0002-8349-9964

https://doi.org/10.32415/jscientia_2023_9_6_6-17

Ключевые слова:

сердечно-сосудистые заболевания, ожирение, адипоцитокины, адипонектин, лептин

Аннотация

Стремительное распространение ожирения и ассоциированных с ним сердечно-сосудистых заболеваний вызывает серьёзную обеспокоенность в научно-медицинской сфере. Несмотря на многообразные подходы к решению данных проблем, до сих пор отсутствуют видимые успехи в борьбе с ожирением на популяционном уровне, а кардиоваскулярная патология всё ещё остаётся одной из главных причин смертности и инвалидизации в мире. Это ведёт к закономерным попыткам найти новые терапевтические пути. Одним из таких направлений может стать таргетная фармакологическая терапия дисфункции жировой ткани. Данная статья посвящена обзору эффектов таких адипоцитокинов, как адипонектин и лептин, одних из самых хорошо изученных маркеров нарушения функционирования жировой ткани, а также некоторых современных подходов к медикаментозной коррекции их влияний на сердечно-сосудистую систему. Проведённый анализ данных показывает, что гипоадипонектинемия и гиперлептинемия в сочетании с лептинорезистентностью ассоциируются с кардиоваскулярными заболеваниями и неблагоприятным прогнозом, а коррекция патологически изменённых уровней вышеупомянутых адипоцитокинов с достижением их оптимального соотношения может являться значимой терапевтической целью.

Биографии авторов

П. Ю. Филинюк, Санкт-Петербургский государственный университет

кандидат медицинских наук, ассистент, выполняющий лечебную работу, кафедры факультетской терапии

А. Н. Шишкин, Санкт-Петербургский государственный университет

доктор медицинских наук, профессор, выполняющий лечебную работу, заведующий кафедрой факультетской терапии

И. Ю. Пчелин, Санкт-Петербургский государственный университет

кандидат медицинских наук, доцент, выполняющий лечебную работу, кафедры факультетской терапии

Н. В. Худякова, Санкт-Петербургский государственный университет

кандидат медицинских наук, доцент, выполняющий лечебную работу, кафедры факультетской терапии

В. А. Воловникова, Санкт-Петербургский государственный университет

кандидат медицинских наук, доцент, выполняющий лечебную работу, кафедры факультетской терапии

Т. Г. Кулибаба, Санкт-Петербургский государственный университет

кандидат медицинских наук, доцент, выполняющий лечебную работу, кафедры факультетской терапии

Библиографические ссылки

Birsoy K, Festuccia WT, Laplante M. A comparative perspective on lipid storage in animals. J Cell Sci. 2013;126(Pt 7):1541-1552. DOI: 10.1242/jcs.104992

Neel JV. The “thrifty genotype” in 1998. Nutr Rev. 1999;57(5 Pt 2):S2-S9. DOI: 10.1111/j.1753-4887.1999.tb01782.x

Дедов И.И., Мокрышева Н.Г., Мельниченко Г.А. и др. Ожирение. Клинические рекомендации // Consilium Medicum. 2021. Т. 23, № 4. С. 311-325. [Dedov II, Mokrysheva NG, Mel’nichenko GA, et al. Obesity. Clinical guidelines. Consilium Medicum. 2021;23(4):311-325 (in Russ.)]. DOI: 10.26442/20751753.2021.4.200832. EDN: GYUVLJ

Samocha-Bonet D, Dixit VD, Kahn CR, et al. Metabolically healthy and unhealthy obese — the 2013 Stock Conference report. Obes Rev. 2014;15(9):697-708. DOI: 10.1111/obr.12199

Wronkowitz N, Romacho T, Sell H, Eckel J. Adipose tissue dysfunction and inflammation in cardiovascular disease. Front Horm Res. 2014;43:79-92. DOI: 10.1159/000360560

Шишкин А.Н., Князева А.И. Эндотелиальная дисфункция у больных с ожирением // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2022. Т. 21, № 3(83). С. 4-11. [Shishkin AN, Kniazeva AI. Endothelial dysfunction in patients with obesity. Regional Blood Circulation and Microcirculation. 2022;21(3):4-11. (In Russ.)]. DOI: 10.24884/1682-6655-2022-21-3-4-11. EDN: LLAGEC

Трошина Е.А., Ершова Е.В. Фармакотерапия ожирения: что нового? // Проблемы эндокринологии. 2018. Т. 64, №4. С. 270-276. [Troshina EA, Ershova EV. Pharmacotherapy of obesity: what’s new? Problems of Endocrinology. 2018;64(4):270-276 (In Russ.)]. DOI: 10.14341/probl9315. EDN: YLICUP

Kelly T, Yang W, Chen CS, et al. Global burden of obesity in 2005 and projections to 2030. Int J Obes (Lond). 2008;32(9):1431-1437. DOI: 10.1038/ijo.2008.102

Longo M, Zatterale F, Naderi J, et al. Adipose Tissue Dysfunction as Determinant of Obesity-Associated Metabolic Complications. Int J Mol Sci. 2019;20(9):2358. DOI: 10.3390/ijms20092358

Fang H, Judd RL. Adiponectin Regulation and Function. Compr Physiol. 2018;8(3):1031-1063. DOI: 10.1002/cphy.c170046

Natarajan R, Salloum FN, Fisher BJ, et al. Hypoxia inducible factor-1 upregulates adiponectin in diabetic mouse hearts and attenuates post-ischemic injury. J Cardiovasc Pharmacol. 2008;51(2):178-187. DOI: 10.1097/FJC.0b013e31815f248d

Yamauchi T, Iwabu M, Okada-Iwabu M, et al. Adiponectin receptors: a review of their structure, function and how they work. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2014;28(1):15-23. DOI: 10.1016/j.beem.2013.09.003

Del Turco S, Navarra T, Gastaldelli A, Basta G. Protective role of adiponectin on endothelial dysfunction induced by AGEs: a clinical and experimental approach. Microvasc Res. 2011;82(1):73-76. DOI: 10.1016/j.mvr.2011.03.003

Berg AH, Combs TP, Scherer PE. ACRP30/adiponectin: an adipokine regulating glucose and lipid metabolism. Trends Endocrinol Metab. 2002;13(2):84-89. DOI: 10.1016/s1043-2760(01)00524-0

Pischon T, Girman CJ, Hotamisligil GS, et al. Plasma adiponectin levels and risk of myocardial infarction in men. JAMA. 2004;291(14):1730-1737. DOI: 10.1001/jama.291.14.1730

Shams M, Rasekhi Kazerouni A, Ostovan MA, Omrani GR. The relationship between serum adiponectin levels with the presence and severity of coronary artery disease. Arch Iran Med. 2012;15(10):611-616.

Costacou T, Zgibor JC, Evans RW, et al. The prospective association between adiponectin and coronary artery disease among individuals with type 1 diabetes. The Pittsburgh Epidemiology of Diabetes Complications Study. Diabetologia. 2005;48(1):41-48. DOI: 10.1007/s00125-004-1597-y

Chen MP, Tsai JC, Chung FM, et al. Hypoadiponectinemia is associated with ischemic cerebrovascular disease. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2005;25(4):821-826. DOI: 10.1161/01.ATV.0000157784.25920.a7

Efstathiou SP, Tsioulos DI, Tsiakou AG, et al. Plasma adiponectin levels and five-year survival after first-ever ischemic stroke. Stroke. 2005;36(9):1915-1919. DOI: 10.1161/01.STR.0000177874.29849.f0

Shibata R, Ouchi N, Ito M, et al. Adiponectin-mediated modulation of hypertrophic signals in the heart. Nat Med. 2004;10(12):1384-1389. DOI: 10.1038/nm1137

Liao Y, Takashima S, Maeda N, et al. Exacerbation of heart failure in adiponectin-deficient mice due to impaired regulation of AMPK and glucose metabolism. Cardiovasc Res. 2005;67(4):705-713. DOI: 10.1016/j.cardiores.2005.04.018

Buechler C, Haberl EM, Rein-Fischboeck L, Aslanidis C. Adipokines in Liver Cirrhosis. Int J Mol Sci. 2017;18(7):1392. DOI: 10.3390/ijms18071392

Kistorp C, Faber J, Galatius S, et al. Plasma adiponectin, body mass index, and mortality in patients with chronic heart failure. Circulation. 2005;112(12):1756-1762. DOI: 10.1161/CIRCULATIONAHA.104.530972

Kanaya AM, Wassel Fyr C, Vittinghoff E, et al. Serum adiponectin and coronary heart disease risk in older Black and White Americans. J Clin Endocrinol Metab. 2006;91(12):5044-5050. DOI: 10.1210/jc.2006-0107

Вербовой А.Ф., Митрошина Е.В., Шаронова Л.А. Адипокины и сердечно-сосудистые заболевания // Фарматека. 2015. № 5(298). С. 38-43. [Verbovoi AF, Mitroshina EV, Sharonova LA. Adipokiny i serdechno-sosudistye zabolevaniya (Adipokines and cardiovascular disease). Farmateka. 2015;(5):38-43. (in Russ.)]. EDN: TRVBZL

Sahebkar A, Watts GF. Fibrate therapy and circulating adiponectin concentrations: a systematic review and meta-analysis of randomized placebo-controlled trials. Atherosclerosis. 2013;230(1):110-120. DOI: 10.1016/j.atherosclerosis.2013.06.026

Yamauchi T, Kamon J, Waki H, et al. The fat-derived hormone adiponectin reverses insulin resistance associated with both lipoatrophy and obesity. Nat Med. 2001;7(8):941-946. DOI: 10.1038/90984

Combs TP, Wagner JA, Berger J, et al. Induction of adipocyte complement-related protein of 30 kilodaltons by PPARgamma agonists: a potential mechanism of insulin sensitization. Endocrinology. 2002;143(3):998-1007. DOI: 10.1210/endo.143.3.8662

Saleh S, El-Maraghy N, Reda E, Barakat W. Modulation of diabetes and dyslipidemia in diabetic insulin-resistant rats by mangiferin: role of adiponectin and TNF-α. An Acad Bras Cienc. 2014;86(4):1935-1948. DOI: 10.1590/0001-3765201420140212

Kawano J, Arora R. The role of adiponectin in obesity, diabetes, and cardiovascular disease. J Cardiometab Syndr. 2009;4(1):44-49. DOI: 10.1111/j.1559-4572.2008.00030.x

Grossini E, Prodam F, Walker GE, et al. Effect of monomeric adiponectin on cardiac function and perfusion in anesthetized pig. J Endocrinol. 2014;222(1):137-149. DOI: 10.1530/JOE-14-0170

Okada-Iwabu M, Yamauchi T, Iwabu M, et al. A small-molecule AdipoR agonist for type 2 diabetes and short life in obesity. Nature. 2013;503(7477):493-499. DOI: 10.1038/nature12656

Zhang N, Wei WY, Liao HH, et al. AdipoRon, an adiponectin receptor agonist, attenuates cardiac remodeling induced by pressure overload. J Mol Med (Berl). 2018;96(12):1345-1357. DOI: 10.1007/s00109-018-1696-8

Liu Y, Vu V, Sweeney G. Examining the Potential of Developing and Implementing Use of Adiponectin-Targeted Therapeutics for Metabolic and Cardiovascular Diseases. Front Endocrinol (Lausanne). 2019;10:842. DOI: 10.3389/fendo.2019.00842

Zhang Y, Proenca R, Maffei M, et al. Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue. Nature. 1994;372(6505):425-432. DOI: 10.1038/372425a0

Park HK, Ahima RS. Physiology of leptin: energy homeostasis, neuroendocrine function and metabolism. Metabolism. 2015;64(1):24-34. DOI: 10.1016/j.metabol.2014.08.004

Papathanasiou AE, Nolen-Doerr E, Farr OM, Mantzoros CS. GEOFFREY HARRIS PRIZE LECTURE 2018: Novel pathways regulating neuroendocrine function, energy homeostasis and metabolism in humans. Eur J Endocrinol. 2019;180(2):R59-R71. DOI: 10.1530/EJE-18-0847

Matsuda M, Kawasaki F, Inoue H, et al. Possible contribution of adipocytokines on diabetic neuropathy. Diabetes Res Clin Pract. 2004;66 Suppl 1:S121-S123. DOI: 10.1016/j.diabres.2004.05.010

Thorsell A, Mathé AA. Neuropeptide Y in Alcohol Addiction and Affective Disorders. Front Endocrinol (Lausanne). 2017;8:178. DOI: 10.3389/fendo.2017.00178

Kelesidis T, Kelesidis I, Chou S, Mantzoros CS. Narrative review: the role of leptin in human physiology: emerging clinical applications. Ann Intern Med. 2010;152(2):93-100. DOI: 10.7326/0003-4819-152-2-201001190-00008

Polyzos SA, Mantzoros CS. Leptin in health and disease: facts and expectations at its twentieth anniversary. Metabolism. 2015;64(1):5-12. DOI: 10.1016/j.metabol.2014.10.017

Осипова А.А. Роль лептина в регуляции энергетического обмена и функционировании организмов живой природы // Окружающая среда и энерговедение. 2019. № 2(2). С. 55-82. [Osipova AA. The role of leptin in the regulation of energy metabolism and the functioning of living organisms. Journal of Environmental Earth and Еnergy Study. 2019;(2):55-82. (In Russ.)] DOI: 10.5281/zenodo.3328788. EDN: XMYVEF

Aizawa-Abe M, Ogawa Y, Masuzaki H, et al. Pathophysiological role of leptin in obesity-related hypertension. J Clin Invest. 2000;105(9):1243-1252. DOI: 10.1172/JCI8341

Бородкина Д.А., Груздева О.В., Акбашева О.Е. и др. Лептинорезистентность, нерешённые вопросы диагностики // Проблемы эндокринологии. 2018. Т. 64, № 1. С. 62-66. [Borodkina DA, Gruzdeva OV, Akbasheva OE, et al. Leptin resistance: unsolved diagnostic issues. Problems Of Endocrinology. 2018;64(1):62-66. (in Russ.)]. DOI: 10.14341/probl8740. EDN: YVFZXX

Banks WA, DiPalma CR, Farrell CL. Impaired transport of leptin across the blood-brain barrier in obesity. Peptides. 1999;20(11):1341-1345. DOI: 10.1016/s0196-9781(99)00139-4

Schaab M, Kratzsch J. The soluble leptin receptor. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2015;29(5):661-670. DOI: 10.1016/j.beem.2015.08.002

Groba C, Mayerl S, van Mullem AA, et al. Hypothyroidism compromises hypothalamic leptin signaling in mice. Mol Endocrinol. 2013;27(4):586-597. DOI: 10.1210/me.2012-1311

Nejati-Koshki K, Akbarzadeh A, Pourhasan-Moghaddam M, et al. Inhibition of leptin and leptin receptor gene expression by silibinin-curcumin combination. Asian Pac J Cancer Prev. 2014;14(11):6595-6599. DOI: 10.7314/apjcp.2013.14.11.6595

Чёрная А., Камышанская И.Г., Пчелин И.Ю. Физиологическое и патологическое значение перикардиального жира для сердца и прилежащих сосудов // Juvenis scientia. 2022. Т. 8. № 1. С. 32-41. [Chiornaya A, Kamyshanskaya IG, Pchelin IY. Physiological and pathological significance of pericardial fat for the heart and adjacent vessels. Juvenis scientia. 2022;8(1):32-41 (in Russ)]. DOI: 10.32415/jscientia_2022_8_1_32-41. EDN: JZAEYE

Груздева О.В., Акбашева О.Е., Дылев Ю.А. и др. Адипокиновый и цитокиновый профили эпикардиальной и подкожной жировой ткани у пациентов с ишемической болезнью сердца // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2017. Т. 163, № 5. С. 560-563. [Gruzdeva OV, Akbasheva OE, Dyleva YA, et al. Adipokine and cytokine profiles of epicardial and subcutaneous adipose tissue in patients with coronary heart disease. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2017;163(5):560-563 (in Russ.)]. DOI: 10.1007/s10517-017-3860-5. EDN: YRSVGD

Margetic S, Gazzola C, Pegg GG, Hill RA. Leptin: a review of its peripheral actions and interactions. Int J Obes Relat Metab Disord. 2002;26(11):1407-1433. DOI: 10.1038/sj.ijo.0802142

Xu FP, Chen MS, Wang YZ, et al. Leptin induces hypertrophy via endothelin-1-reactive oxygen species pathway in cultured neonatal rat cardiomyocytes. Circulation. 2004;110(10):1269-1275. DOI: 10.1161/01.CIR.0000140766.52771.6D

Shankar A, Xiao J. Positive relationship between plasma leptin level and hypertension. Hypertension. 2010;56(4):623-628. DOI: 10.1161/hypertensionaha.109.148213

Vega GL, Grundy SM. Metabolic risk susceptibility in men is partially related to adiponectin/leptin ratio. J Obes. 2013;2013:409679. DOI: 10.1155/2013/409679

Zeidan A, Purdham DM, Rajapurohitam V, et al. Leptin induces vascular smooth muscle cell hypertrophy through angiotensin II- and endothelin-1-dependent mechanisms and mediates stretch-induced hypertrophy. J Pharmacol Exp Ther. 2005;315(3):1075-1084. DOI: 10.1124/jpet.105.091561

Nalini D, Karthick R, Shirin V, et al. Role of the adipocyte hormone leptin in cardiovascular diseases - a study from Chennai based Population. Thromb J. 2015;13:12. DOI: 10.1186/s12959-015-0042-4

Чаулин А.М. Роль лептина в патогенезе атеросклероза: акцент на взаимодействии лептина с макрофагами // Научное обозрение. Биологические науки. 2021. № 3. С. 5-10. [Chaulin AM. The role of leptin in the pathogenesis of atherosclerosis: emphasis on the interaction of leptin with macrophages. Scientific Review. Biological science. 2021;(3):5-10. (in Russ.)]. DOI: 10.17513/srbs.1228. EDN: WIFFIG

Polyzos SA, Kountouras J, Zavos C, Deretzi G. The potential adverse role of leptin resistance in nonalcoholic fatty liver disease: a hypothesis based on critical review of the literature. J Clin Gastroenterol. 2011;45(1):50-54. DOI: 10.1097/MCG.0b013e3181ec5c66

Hall ME, Harmancey R, Stec DE. Lean heart: Role of leptin in cardiac hypertrophy and metabolism. World J Cardiol. 2015;7(9):511-524. DOI: 10.4330/wjc.v7.i9.511

Pieterse C, Schutte R, Schutte AE. Leptin relates to prolonged cardiovascular recovery after acute stress in Africans: The SABPA study. Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2016;26(1):45-52. DOI: 10.1016/j.numecd.2015.10.014

Puurunen VP, Kiviniemi A, Lepojärvi S, et al. Leptin predicts short-term major adverse cardiac events in patients with coronary artery disease. Ann Med. 2017;49(5):448-454. DOI: 10.1080/07853890.2017.1301678

Hasan-Ali H, Abd El-Mottaleb NA, Hamed HB, Abd-Elsayed A. Serum adiponectin and leptin as predictors of the presence and degree of coronary atherosclerosis. Coron Artery Dis. 2011;22(4):264-269. DOI: 10.1097/MCA.0b013e3283452431

Amasyali B, Aytemir K, Kose S, et al. Admission plasma leptin level strongly correlates with the success of thrombolytic therapy in patients with acute myocardial infarction. Angiology. 2006;57(6):671-680. DOI: 10.1177/0003319706295204

Takahashi Y, Satoh M, Tabuchi T, Nakamura M. Prospective, randomized, single-blind comparison of effects of 6 months’ treatment with atorvastatin versus pravastatin on leptin and angiogenic factors in patients with coronary artery disease. Heart Vessels. 2012;27(4):337-343. DOI: 10.1007/s00380-011-0156-y

Katsiki N, Mikhailidis DP, Gotzamani-Psarrakou A, et al. Effect of various treatments on leptin, adiponectin, ghrelin and neuropeptide Y in patients with type 2 diabetes mellitus. Expert Opin Ther Targets. 2011;15(4):401-420. DOI: 10.1517/14728222.2011.553609

Zhao S, Zhu Y, Schultz RD, et al. Partial Leptin Reduction as an Insulin Sensitization and Weight Loss Strategy. Cell Metab. 2019;30(4):706-719.e6. DOI: 10.1016/j.cmet.2019.08.005

Ben-Zvi D, Savion N, Kolodgie F, et al. Local Application of Leptin Antagonist Attenuates Angiotensin II-Induced Ascending Aortic Aneurysm and Cardiac Remodeling. J Am Heart Assoc. 2016;5(5):e003474. DOI: 10.1161/JAHA.116.003474

Roujeau C, Jockers R, Dam J. New pharmacological perspectives for the leptin receptor in the treatment of obesity. Front Endocrinol (Lausanne). 2014;5:167. DOI: 10.3389/fendo.2014.00167

Crujeiras AB, Carreira MC, Cabia B, et al. Leptin resistance in obesity: An epigenetic landscape. Life Sci. 2015;140:57-63. DOI: 10.1016/j.lfs.2015.05.003

Park HK, Ahima RS. Physiology of leptin: energy homeostasis, neuroendocrine function and metabolism. Metabolism. 2015;64(1):24-34. DOI: 10.1016/j.metabol.2014.08.004

DePaoli AM. 20 years of leptin: leptin in common obesity and associated disorders of metabolism. J Endocrinol. 2014;223(1):T71-T81. DOI: 10.1530/JOE-14-0258

Feng X, Guan D, Auen T, et al. IL1R1 is required for celastrol’s leptin-sensitization and antiobesity effects. Nat Med. 2019;25(4):575-582. DOI: 10.1038/s41591-019-0358-x

Lee J, Liu J, Feng X, et al. Withaferin A is a leptin sensitizer with strong antidiabetic properties in mice. Nat Med. 2016;22(9):1023-1032. DOI: 10.1038/nm.4145

Zhao S, Kusminski CM, Scherer PE. Adiponectin, Leptin and Cardiovascular Disorders. Circ Res. 2021;128(1):136-149. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.120.314458

Zaletel J, Barlovic DP, Prezelj J. Adiponectin-leptin ratio: a useful estimate of insulin resistance in patients with Type 2 diabetes. J Endocrinol Invest. 2010;33(8):514-518. DOI: 10.1007/BF03346639

López-Jaramillo P, Gómez-Arbeláez D, López-López J, et al. The role of leptin/adiponectin ratio in metabolic syndrome and diabetes. Horm Mol Biol Clin Investig. 2014;18(1):37-45. DOI: 10.1515/hmbci-2013-005377.

Selthofer-Relatić K, Radić R, Stupin A, et al. Leptin/adiponectin ratio in overweight patients - gender differences. Diab Vasc Dis Res. 2018;15(3):260-262. DOI: 10.1177/1479164117752491

Vega GL, Grundy SM. Metabolic risk susceptibility in men is partially related to adiponectin/leptin ratio. J Obes. 2013;2013:409679. DOI: 10.1155/2013/409679

Frühbeck G, Catalán V, Rodríguez A, et al. Adiponectin-leptin Ratio is a Functional Biomarker of Adipose Tissue Inflammation. Nutrients. 2019;11(2):454. DOI: 10.3390/nu11020454

Frühbeck G, Catalán V, Rodríguez A, Gómez-Ambrosi J. Adiponectin-leptin ratio: A promising index to estimate adipose tissue dysfunction. Relation with obesity-associated cardiometabolic risk. Adipocyte. 2018;7(1):57-62. DOI: 10.1080/21623945.2017.1402151