Leptina este un hormon de sațietate produs de țesuturile adipoase care inhibă neuronii arcați hipotalamici care coexprimă neuropeptida Y (NPY) și peptida asociată cu agouti (AgRP) și activează neuronii proopiomelanocortină (POMC) care coexprimă și transcriptele legate de cocaină și amfetamină (CART).

leptina

Termeni asociați:

  • Apetit
  • Obezitatea
  • Sațietate
  • Hormoni
  • Hipotalamus
  • Rezistenta la insulina
  • Sindromul metabolic
  • Neuroni

Descărcați în format PDF

Despre această pagină

Leptina și boala Alzheimer

Puncte rezumative

Leptina este un hormon de 167 aminoacizi care circulă în sânge și poate intra cu ușurință în creier.

Leptina și receptorii săi sunt exprimați pe scară largă în creier, sugerând că leptina este un hormon pleiotrop care reglează numeroase funcții ale SNC.

Leptina reglează aportul alimentar și greutatea corporală prin acțiunile sale în hipotalamus.

Leptina este un potențial potențiator cognitiv, deoarece facilitează evenimentele celulare care stau la baza învățării și memoriei dependente de hipocamp.

Leptina este implicată în diferite boli determinate de SNC, deoarece disfuncțiile sistemului leptinei au fost legate de tulburări neurodegenerative.

Sistemul de leptină este o potențială țintă terapeutică în AD.

Pubertate

Leptina și pubertatea

Leptina, produsă în celulele adipoase, poate suprima pofta de mâncare atunci când interacționează cu receptorul său din hipotalamus. Leptina joacă un rol major în dezvoltarea pubertară la șoareci și șobolani, dar are un rol modificat în pubertatea umană. O fată extrem de obeză cu deficit de leptină în vârstă de 9 ani avea o vârstă osoasă de 13 ani, care este compatibilă cu debutul pubertății normale. Nu avea pulsatilitate semnificativă a gonadotropinei și nici o dezvoltare sexuală secundară a pubertății. După ce i-a fost administrată leptină derivată din ADN recombinant, a început să demonstreze vârfuri de gonadotropină, secreția de estrogen a crescut și s-a produs o dezvoltare sexuală secundară. Persoanele care sunt rezistente la leptină din cauza deficitului sau anomaliei receptorilor de leptină vor avea, de asemenea, tulburări de pubertate. Leptina nu pare să declanșeze apariția pubertății la adolescenții normali, deoarece modificările concentrațiilor plasmatice de leptină însoțesc modificările pubertare, mai degrabă decât le preced. Leptina este necesară, dar nu este suficientă pentru dezvoltarea pubertară.

Dieta occidentală și afectarea cognitivă

Dr. Terry L. Davidson,. Dr. Scott E. Kanoski, în dietă și nutriție în demență și declin cognitiv, 2015

Leptina

Noțiunea că capacitatea de semnalizare a leptinei în creier este compromisă de obezitate și de factorii dietetici s-a bazat inițial pe observația că, în timp ce nivelurile de leptină circulante erau direct legate de cantitatea de masă adipoasă, oamenii obezi și animalele neumane continuă să consume calorii în exces în ciuda excesului cantitatea acestui semnal anorexigenic. Un mecanism care explică această pretinsă „rezistență la leptină” este acela că eficiența absorbției leptinei la nivelul BBB (adică, rata de transport sânge-creier) este redusă la subiecții cu niveluri mai ridicate de adipozitate [45]. A fost descoperit în mod independent un mecanism separat de rezistență la leptină, fenomen cunoscut sub numele de „rezistență la leptină celulară”, în care capacitatea leptinei de a angaja căi de semnalizare intracelulară după legarea la receptorul său de neuroni este afectată [46]. Trebuie menționat, totuși, că abilitatea consumului de dietă occidentală de a promova oricare dintre formele de rezistență la leptină, independent de creșterea adipozității și obezității, nu a fost încă investigată pe deplin.

Primul dintre aceste două mecanisme separate de rezistență la leptină (transport redus de BBB de la periferie la SNC) are, fără îndoială, implicații în ceea ce privește acțiunea leptinei asupra neuronilor din hipocampus pentru a modula funcția de memorie. Dacă este disponibilă mai puțină leptină în SNC, efectul net este o reglare descendentă a semnalizării LeprB în hipocamp. Astfel, această formă de rezistență la leptină indusă de aportul de dietă occidentală și obezitate poate fi un mecanism neurobiologic de bază important pentru a explica impactul nociv al aportului de dietă occidentală asupra cunoașterii. În ceea ce privește rezistența la leptină celulară, până în prezent există puține dovezi fie pentru, fie împotriva sau nu, dacă rezistența la leptină celulară apare în hipocampus ca urmare a aportului de dietă occidentală.

Apetitul ca alegere motivată

Leptina

Leptina, secretată de țesutul adipos, semnalează mărimea depozitelor de energie grasă. Poate reduce consumul de alimente atât prin reducerea valorii hedonice și stimulente a indicilor alimentari, cât și prin creșterea controlului și inhibării cognitive [125-128]. La fel ca insulina, leptina pare să exercite aceste efecte parțial prin reducerea activității neuronului dopaminic [129]. Studiile RMN la pacienții cu un defect genetic rar care duce la deficiența leptinei au constatat că tratamentul cu leptină reduce activarea striatală ventrală la indicii alimentare [125]. Trei pacienți cu deficit congenital de leptină la întreruperea tratamentului cu leptină au prezentat activare crescută a imaginilor cu alimente bogate în calorii în insulă și activare scăzută în PFC (inclusiv VMPFC). Administrarea de leptină a redus răspunsul BOLD la imaginile cu alimente la pacienții cu lipodistrofie din amigdală, HC și striat [130]. La subiecții obezi, atât IMC (pozitiv) cât și nivelurile de leptină (negativ) se corelează cu răspunsul BOLD striatal ventral la indicii alimentare [126]. Într-un alt studiu, leptina a fost administrată participanților obezi (n = 6) supuși RMN după ce au pierdut 10% din greutatea corporală. Leptina a inversat modificările induse de pierderea în greutate a reactivității neuronale la indicii alimentare [131] .

Termoreglare: de la Neuroștiințe de bază la Neurologie clinică Partea I

Leptina

Icv leptina a crescut activitatea BAT la șobolani la post cu niveluri scăzute de leptină, dar nu la șobolani hrăniți (Surmely și colab., 1998), deși dozele mari de leptină nefiziologic activează BAT la animalele hrănite (Collins și colab., 1996; Haynes și colab. ., 1997; Morrison, 2004; Kong și colab., 2012). Aceste date sugerează că anumite niveluri de leptină sunt necesare (permisive) pentru activarea termogenezei BAT. Mai multe site-uri centrale implicate în reglarea BAT, inclusiv nucleul arcuat, DMH/DA, nucleul preoptic median și NTS conțin neuroni care exprimă receptorul leptinei (Zhang și colab., 2011). Activarea Leptinei BAT este prevenită prin ștergerea transportorului vezicular GABA dintr-o populație specifică de neuroni GABAergici din nucleul arcuat care se proiectează către PVH (Kong și colab., 2012). Neuronii care conțin receptorii de leptină din DMH/DA pot juca, de asemenea, un rol în activarea BAT, deoarece injecțiile cu leptină din DMH/DA cresc temperatura BAT (Enriori și colab., 2011).

Genetica obezității umane

B. Deficiența receptorului de leptină

Leptina acționează prin receptorul leptinei, un receptor cu un singur domeniu transmemSbrane din familia receptorilor citokinici [33]. Receptorul de leptină se găsește în mai multe țesuturi în mai multe forme alternative îmbinate, crescând posibilitatea ca leptina să afecteze multe țesuturi în plus față de hipotalamus [34]. Pentru discuții suplimentare despre receptorul de leptină, consultați [28].

O mutație autosomală recesivă în gena receptorului de leptină umană (LEPR) care are ca rezultat un receptor de leptină trunchiat a fost descoperită în homozigoitate într-o familie consanguină. Trei din nouă frați au avut hiperfagie severă și au dezvoltat obezitate morbidă precoce, în ciuda greutății normale la naștere [35]. Persoanele homozigote pentru această mutație nu au dezvoltare pubertală și secreția lor de hormon de creștere și tirotropină este redusă. Acest fenotip este similar cu cel observat la indivizii cu o mutație a genei leptinei.

O tulpină mini-șobolan transgenică ca instrument pentru studierea îmbătrânirii și a restricțiilor calorice

LEPTINA PLASMA

Se știe că concentrațiile plasmatice de leptină reflectă conținutul de grăsime corporală (Niswender și Schwartz, 2003). La vârsta cuprinsă între 6 și 8 luni, concentrațiile plasmatice nu au diferit semnificativ între grupurile de șobolani, deși conținutul de grăsime a fost ușor mai mic la șobolanii (tg/tg) comparativ cu șobolanii (-/-) și (tg/-) (Figura 31.5 B). Regimul CR din prezentul studiu a redus nivelurile plasmatice de leptină numai la șobolanii cu fază CR2. Cu toate acestea, în studiul nostru anterior folosind șobolani F344, nivelurile de leptină au fost în mod constant mai mici în grupul CR în timpul ciclului de hrănire de 2 zile (Shimokawa și Higami 1999). Rezultatele plasmatice ale leptinei au paralel cu conținutul modificat de grăsime rezultat din CR.

Odată cu îmbătrânirea, concentrațiile plasmatice de leptină au fost ușor crescute în grupul AL, rămânând constante sau ușor scăzute în grupul CR. Aceste modificări dependente de îmbătrânire au fost, de asemenea, comparabile cu modificările conținutului de grăsimi.

COMPORTAMENTE ALIMENTARE DISORDINATE

Contribuția neurohormonală

Leptina, un hormon secretat de adipocite care reglează semnalizarea homeostaziei energetice și a sațietății, este anormală la pacienții cu AN (Chan și Mantzoros, 2005), mediază modificările energetice care afectează axa hipotalamo-hipofizară în timp ce joacă un rol în perpetuarea AN. Nivelurile de leptină scad pe măsură ce indivizii slăbesc și cresc la niveluri excesive pe măsură ce greutatea este restabilită. Nivelurile mai ridicate de leptină pot contribui la dificultățile pe care le au pacienții în încercarea de a-și recâștiga greutatea, întrucât leptina mai mare semnalează organismului scăderea aportului de energie. Leptina joacă, de asemenea, un rol în unele sechele ale AN, cu niveluri scăzute care semnalează hipotalamusul pentru a inhiba producția de hormoni ai reproducerii.

Există dovezi ale funcției serotoninergice și dopaminergice modificate persistent în AN și BN (Bosanac și colab., 2005), precum și modificări ale peptidelor intestinale. Pacienții cu BN sau tulburare alimentară excesivă par să aibă un răspuns serotoninic tocit la alimentație și sațietate. Cu un răspuns de sațietate redus, pacienții continuă să mănânce, ducând la o binge. Tratamentul cu inhibitori selectivi ai recaptării serotoninei (ISRS) tinde să echilibreze reglarea sațietății. De asemenea, a fost recunoscută o modificare a dopaminei (Bailer și Kaye, 2003), deși semnificația sa nu a fost elucidată. Grelina, o peptidă intestinală, este crescută la pacienții cu AN. Grelina nu scade în mod normal după o masă la pacienții cu AN. Adiponectina pare crescută în AN, deși nu este clar dacă se datorează stării de subnutriție sau crescută independent de subnutriție. Colecistochinina este scăzută în BN, contribuind probabil la lipsa de sațietate post-ingestie care perpetuează o binge. Deși s-au făcut cercetări semnificative asupra neurobiologiei tulburărilor alimentare, rămâne neclar dacă modificările contribuie la dezvoltarea tulburărilor alimentare sau sunt prezente ca o consecință a modificărilor fiziologice care apar.

Obezitatea și imunitatea

CHRISTOPHER B. GUEST,. GREGORY G. FREUND, în Psihoneuroimunologie (ediția a patra), 2007

H. Scleroza multiplă

Creșterea leptinei poate servi ca un marker al activității bolii la persoanele cu scleroză multiplă (SM) (Batocchi și colab., 2003; Sanna și colab., 2003). Secreția de leptină de către celulele T activate susține proliferarea lor într-o buclă autocrină (Sanna și colab., 2003). În SM recidivantă, leptina îmbunătățește producția de TNF-a, IL-6 și IL-10 de către celulele mononucleare din sânge (Frisullo și colab., 2004). Mai mult, există o relație inversă între secreția de leptină, celulele T și SM recidivant-remisivă (Matarese și colab., 2005). Tratarea șoarecilor cu receptor de leptină solubil ameliorează evoluția clinică și progresia SM (Matarese și colab., 2005). În cele din urmă, la pacienții cu SM supuși tratamentului cu IFN-β-1b, nivelurile de leptină și IL-6 sunt scăzute la cei care nu au progresie în timpul tratamentului (Angelucci și colab., 2005).

Termoreglare: de la Neuroștiințe de bază la Neurologie clinică Partea I

Jan Nedergaard, Barbara Cannon și Manualul de neurologie clinică, 2018

Leptina

Principalul loc al sintezei leptinei este țesutul adipos alb, iar rolul său este, în general, descris ca fiind de a semnala creierului despre adecvarea rezervelor de energie. În condiții de rezerve adecvate, funcția sa a fost propusă să fie reducerea aportului de alimente și creșterea cheltuielilor de energie (Friedman, 2002), reglând astfel greutatea corporală. Deși consumul de alimente scăzut a fost descris frecvent, sunt disponibile mai puține informații cu privire la cheltuielile de energie. Multe rapoarte demonstrează temperatura corporală crescută ca urmare a perfuziei periferice de leptină. Cu toate acestea, puțini au raportat măsurători ale cheltuielilor de energie în circumstanțe în care aceasta este ridicată fără echivoc. Nu am putut confirma creșterea cheltuielilor de energie, dar am observat o creștere semnificativă a temperaturii corpului. Animalul a realizat acest lucru prin creșterea vasoconstricției, în special în coadă, ducând la o scădere a temperaturii cozii și la o creștere semnificativă a temperaturii corpului central (Fischer și colab., 2016b). Acest lucru este, în principiu, în acord cu observațiile animalelor care se trezesc din torpor după tratamentul cu leptină, care ridică și temperatura corpului în absența unei termogeneze crescute (Doring și colab., 1998).

Efectele directe ale leptinei asupra țesutului adipos maro, în special creșteri ale ARNm UCP1, au fost raportate inițial într-o anumită tulpină, tulpina Aston, a șoarecilor ob/ob lipsiți complet de expresia genei leptinei. Nu a fost posibil să se determine modificări ale ARNm UCP1 după tratamentul cu leptină în tulpina obișnuită de șoarece C57Bl/6 ob/ob. Am concluzionat astfel că în prezent, leptina nu este conformă cu definiția normală a unui agent termogen în sensul că nu ridică cheltuielile de energie și nici nu promovează recrutarea țesutului adipos maro.