Abstract

Sindromul metabolic (MetS) este un grup de anomalii metabolice care pot predispune o persoană la un risc mai mare de a dezvolta diabet de tip 2 și boli cardiovasculare. Clusterul include obezitate abdominală, dislipidemie, hipertensiune și hiperglicemie - toate acestea fiind factori de risc pentru sănătatea publică. În timp ce căutați o legătură între malele menționate anterior, indicii s-au concentrat asupra domeniului membranei celulare caveolae, unde moleculele active asociate MetS sunt colocalizate și interacționate pentru a desfășura activități biologice desemnate. Dezordine Caveola ar putea induce toate aceste anomalii metabolice individuale să fie prezente la modelele animale și la oameni, oferind o nouă țintă pentru strategia terapeutică în gestionarea MetS.

asociere

Sindromul metabolic (MetS) este definit ca un grup de anomalii metabolice care prezice un risc ridicat de diabet de tip 2 și boli cardiovasculare (1, 2). În ciuda diferențelor ușoare în definiția sa, caracteristicile clinice majore întâlnite sunt rezistența la insulină (IR), hiperglicemia, obezitatea sau obezitatea abdominală și hipertensiunea și dislipidemia (3). Deși au existat multe propuneri privind patogeneza și fiziopatologia, orice mecanism posibil de conectare a tuturor acestor anomalii la nivel celular și molecular nu a fost delimitat. Adunându-ne din literatura disponibilă, devine plauzibil faptul că domeniul membranei celulare, caveolae, joacă un rol vital în formarea MetS.

O nouă funcție generală a caveolei a fost dezvăluită prin rolul său în absorbția diferiților metaboliți ai metabolismului lipidelor și glucozei (12). Caveolae, prin urmare, vin la vedere ca centre importante pentru multe fațete ale metabolismului, servind drept porți pentru absorbția nutrienților în membrana celulară și ca platforme pentru conversia metabolică a nutrienților, în special în adipocite și EC (12). Caveolinele, proteinele integrale ale membranei plasmatice prezente în caveolee, cu capacități dovedite de schele, transport și semnalizare, au apărut ca jucători cheie în dinamica lipidelor și tulburările microdomeniului membranar, în afară de rolul său în obezitate și dezvoltarea IR (13). Literatura disponibilă în prezent despre caveola și funcțiile sale poate face aluzie la înțelegerea noastră a obezității, diabetului și a altor tulburări metabolice. Cu toate acestea, până în prezent nu există studii publicate definitiv cu privire la legătura MetS și caveolae pentru a atrage atenția asupra unui mecanism de formare a MetS, care are un potențial mare pentru managementul terapeutic al MetS.

Aici, scopul acestei revizuiri de opinie este de a oferi o imagine de ansamblu din literatura de specialitate disponibilă cu privire la participarea caveolelor și caveolinelor ca noi modulatori comuni în patogeneza clusterului MetS.

Moleculele active implicate în grupul MetS sunt asociate cu caveole de membrană.

Rezistenta la insulina

Hiperglicemie

Obezitate și dislipidemie

O mare cantitate de dovezi sugerează că anomalia lipidelor ar putea afecta compoziția și funcționalitatea caveolelor, ceea ce ar perturba în continuare metabolismul FA în dezvoltarea dislipidemiei și obezității.

Hipertensiune

Caveolae se asociază funcțional și anatomic cu multe alte molecule active ale „regulatorilor” tensiunii arteriale. Mai exact, caveolae acționează ca site-uri de legare pentru ionii de calciu (ca Ca major (2+), afluxul se face prin canalele de calciu de tip L în domeniile de semnalizare caveolae) (69), participă la reglarea atât a funcțiilor de pompare, cât și a funcției de transducere a semnalului Na (+ )/K (+) - ATPaza (70), sunt implicate în internalizarea receptorului AT1 (71), influențează proprietățile canalului de clorură activată cu calciu (72) și reglează semnalizarea receptorilor alfa-adrenergici (73). În plus, caveolae se angajează critic în transducția semnalului endotelial de la stresul forfecare la producția și eliberarea vasodilatatorului (74). Vasodilatația mediată de stresul de forfecare dependent de endoteliu necesită integritatea caveolelor. În endoteliul Cav-1 -/-, vasodilatatoarele mediate de stres-forfecare incluzând NO, acizi epoxieicosatrienoici și prostaglandine sunt deficitare (74). Având în vedere acest lucru, caveolae și caveolin participă la reglarea tensiunii arteriale. Deformitatea caveolelor poate provoca hipertensiune.

Unele alte caveole asociate molecule active implicate în MetS

Acțiunile metabolice benefice ale terapiilor pe bază de estrogen sunt mediate în principal de receptorul de estrogen (ER). S-a sugerat că ER este implicat în obezitate (81). După legarea cu ER la caveolae, estrogenul poate induce activarea NOS (61) și poate juca un rol în menținerea metabolismului corpului (82). Mouse-ul knockout ER a dezvoltat electiv o creștere accelerată în greutate, adipozitate masivă, IR severă și intoleranță la glucoză (83). Administrarea de 17β-estradiol reglează unele gene metabolice cheie în țesuturile sensibile la insulină și conferă o protecție puternică împotriva tulburărilor metabolice induse de dietă bogată în grăsimi (83). În ciuda efectelor estrogenice benefice în inversarea unora dintre simptomele MetS, un număr tot mai mare de dovezi leagă acum semnalizarea estrogenică de MetS (84). Eliberarea țintită de estrogen pe ER inversează MetS (85). Mai exact, pierderea semnalizării ER duce la IR și obezitate la animale (86).

Inflamația poate fi, de asemenea, implicată în caveolae care afectează MetS. S-a sugerat că activarea NF-κB poate participa la inflamație cronică, IR, disfuncție endotelială, hipertensiune și dislipidemie (87). Activarea NF-κB, cu toate acestea, este asociată cu caveolae și necesită în mod specific caveolin-1 (88). Mai mult, în timpul procesului de inflamație și sub hiperglicemie, ar putea apărea apoptoza macrofagelor, ceea ce duce la răspândirea lipidelor din membranele celulare caveolae din macrofage în spații intracelulare din peretele vasului (33). Peretele vascular dăunător poate insera efecte dăunătoare asupra dezvoltării tuturor anomaliilor relevante ale MetS. Mai mult, exercițiul ar putea reduce MetS și poate exercita efecte antiinflamatorii (89), care pot acționa prin creșterea stresului de forfecare pentru a regla transducția semnalului caveolae (74).

Studii viitoare și aplicații prospective

Conflict de interese și finanțare

Autorul nu a primit niciun fel de finanțare sau beneficii din partea industriei sau din alte părți pentru realizarea acestui studiu.