1 Pauley Heart Center, Divizia de Cardiologie, Virginia Commonwealth University, Richmond, VA 23298-0204, SUA

hipoxiei

2 Departamentul de Medicină Sportivă, Universitatea Sportivă Chengdu, Chengdu 610041, China

3 Delta Sleep Research Unit, Exercise Health and Performance Group, Facultatea de Științe ale Sănătății, Universitatea din Sydney, Sydney, NSW 2141, Australia

4 Division of Endocrinology, Beth Israel Deaconess Medical Center, Harvard Medical School, Boston, MA 02215, SUA

Stilul de viață uman în majoritatea societăților moderne și în curs de dezvoltare sa schimbat dramatic în ultimele decenii. Inactivitatea fizică, împreună cu accesul nerestricționat la alimentele cu conținut caloric ridicat, au creat un mediu „obezogen” și au contribuit la o epidemie gravă de obezitate și diabet de tip 2 (T2D), asociată cu creșterea morbidității și mortalității. În 2005, un studiu bazat pe populație realizat de Reichmuth și colab. de la Universitatea din Wisconsin, cu o analiză transversală și longitudinală, a identificat că, între 1387 de participanți, raportul de șanse pentru T2D cu un indice de apnee-hipopnee (AHI)> 15 versus un AHI

) după ajustarea în funcție de vârstă, sex și habitus corporal [1]. Prin urmare, s-a presupus că perioadele hipoxice intermitente asociate cu apneea obstructivă în somn (OSA) pot juca un rol patogen în inducerea rezistenței la insulină și a T2D. La nivel de organ/țesut, în 2007-2009, voi și colegii dvs. au propus mai întâi un rol central jucat de hipoxia țesutului adipos care rezultă din expansiunea adipocitelor în promovarea inflamației cronice, a reducerii adiponectinei, a disfuncției adipocitelor și a morții la persoanele obeze [2, 3]. Acest grup de cercetători a identificat ulterior rolurile de mediator jucate de factorul inductibil 1 al hipoxieiα (HIF-1α) [4] și alte mecanisme de semnalizare declanșate de hipoxie care pot promova eliberarea de acizi grași liberi și pot inhiba absorbția glucozei în adipocite prin inhibarea căii de semnalizare a insulinei și inducerea morții celulare [5].

În acest context, obiectivul nostru principal pentru editarea de către oaspeți a acestui număr special este de a oferi o platformă pentru discuții perspicace și schimburi de idei divergente privind hipoxia sistemică și locală ca declanșator sau tratament (în unele cazuri) a disfuncției țesutului adipos și a altor leziuni ale organelor în obezitate și T2D, pentru a invita și a prezenta articole de cercetare și recenzii originale de ultimă oră, concentrându-se pe impactul hipoxiei sistemice continue sau intermitente (de exemplu, antrenamentul la altitudine și OSA), precum și hipoxia țesutului localizat (în adipos și alte tipuri de țesuturi), privind patogeneza, progresia și posibilele tratamente noi pentru obezitate și T2D. Noua revelație a activității țesutului adipos brun la omul adult a stimulat investigații viguroase cu privire la modul în care poate servi drept țintă de prevenire și tratament pentru obezitate și rezistență la insulină; un accent deosebit este analizarea rolului țesutului adipos maro în homeostazia energetică a întregului corp și în metabolismul substratului în condiții normale și hipoxice.

Dintr-o duzină de manuscrise trimise ca răspuns la cererea noastră de lucrări, șapte lucrări scrise de 35 de cercetători biomedici sau oameni de știință din China, Hong Kong, Slovenia, Regatul Unit și Statele Unite au fost selectate printr-un partener riguros. proces de revizuire și, în cele din urmă, inclus în acest număr special. Următoarele sunt câteva aspecte importante ale acestor lucrări acceptate.

Cel mai relevant pentru tema principală, articolul de revizuire al lui R. W. A. ​​Mackenzie și P. Watt a oferit informații despre nivelurile moleculare și ale întregului corp asupra mecanismelor care înconjoară eliminarea glucozei și rezistența la insulină, cu expunere sistemică la hipoxie cronică. Acești autori au discutat cu atenție efectele complexe și paradoxal opuse ale hipoxiei asupra dezvoltării rezistenței la insulină. Pe de o parte, hipoxia poate induce rezistența la insulină, fie prin acțiunea directă asupra substratului receptorului de insulină și a protein kinazei B/Akt, fie indirect prin expansiunea țesutului adipos și inflamația sistemică. Cu toate acestea, hipoxia poate promova, de asemenea, transportul glucozei prin mecanisme dependente de insulină, care depind în mare măsură de proteina kinază activată de AMP (AMPK), iar expunerea hipoxică ar putea îmbunătăți controlul glucozei în T2D. Concluzia provocatoare a autorilor este că hipoxia poate reduce semnalizarea insulinei, dar poate să nu inducă rezistența la insulină a întregului corp.

Două articole din acest număr special vizau leziunea ischemiei-reperfuziei miocardice, o afecțiune patologică importantă complicată de obezitate și/sau T2D. L. Pang și colab. a analizat amănunțit semnalizarea în inimă a receptorului prostaglandinei E mai puțin înțeleasă, care ar putea avea un impact profund asupra leziunii ischemice-reperfuzive și a răspunsului hipertrofic cardiac în T2D. S-a raportat că metformina, un medicament de primă linie pentru tratamentul T2D, este protejantă împotriva leziunilor ischemiei-perfuziei cardiace [12]. În acest număr special, M. Hu și colab. au furnizat dovezi suplimentare pentru citoprotecția indusă de metformină împotriva leziunilor de hipoxie-reoxigenare în cardiomiocitele de șobolan H9C2 în condiții normale și hiperglicemice. Autorii au demonstrat că protecția poate fi printr-un mecanism de semnalizare intracelular care implică AMPK și JNK (Jun NH (2) -kinază terminală). Având în vedere acest medicament prescris în mod obișnuit, înțelegerea mecanismelor sale de bază este vitală atât pentru clinicieni, cât și pentru pacienți.

Dorim să mulțumim tuturor participanților la acest număr special pentru participarea lor. Credem că lucrările prezentate în acest număr special pot instiga cercetări inovatoare și dezvoltarea de noi medicamente terapeutice pentru tratamentul viitor al diabetului și al complicațiilor diabetului. Rămân multe întrebări de răspuns cu privire la rolul hipoxiei în patogeneza și în ținta tratamentului obezității și T2D.

Lei Xi
Chin-Moi Chow
Xingxing Kong

Referințe

  1. K. J. Reichmuth, D. Austin, J. B. Skatrud și T. Young, „Asociația apneei de somn și a diabetului de tip II: un studiu bazat pe populație”. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, vol. 172, nr. 12, pp. 1590–1595, 2005. Vizualizare la: Site-ul editorului | Google Scholar
  2. J. Ye, Z. Gao, J. Yin și Q. He, „Hipoxia este un factor de risc potențial pentru inflamația cronică și reducerea adiponectinei în țesutul adipos al șoarecilor ob/ob și obezi din dietă”. American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism, vol. 293, nr. 4, pp. E1118 - E1128, 2007. Vizualizare la: Site-ul editorului | Google Scholar
  3. J. Ye, „Rolul emergent al hipoxiei țesutului adipos în obezitate și rezistența la insulină” Jurnalul internațional de obezitate, vol. 33, nr. 1, pp. 54–66, 2009. Vizualizare la: Site-ul editorului | Google Scholar
  4. Î. He, Z. Gao, J. Yin, J. Zhang, Z. Yun și J. Ye, „Regulamentul HIF-1α activitate în țesutul adipos de factori asociați obezității: adipogeneza, insulina și hipoxia " American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism, vol. 300, nr. 5, pp. E877 - E885, 2011. Vizualizare la: Site-ul editorului | Google Scholar
  5. J. Yin, Z. Gao, Q. He, D. Zhou, Z. Guo și J. Ye, „Rolul hipoxiei în tulburările induse de obezitate ale metabolismului glucozei și lipidelor în țesutul adipos”. American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism, vol. 296, nr. 2, pp. E333 - E342, 2009. Vizualizare la: Site-ul editorului | Google Scholar
  6. I. Muraki, T. Tanigawa, K. Yamagishi și colab., „Hipoxia intermitentă nocturnă și dezvoltarea diabetului de tip 2: Studiul riscului circulator în comunități (CIRCS)” Diabetologie, vol. 53, nr. 3, pp. 481–488, 2010. Vizualizați la: Site-ul editorului | Google Scholar
  7. C. E. Korcarz, J. H. Stein, P. E. Peppard, T. B. Young, J. H. Barnet și F. J. Nieto, „Efectele combinate ale respirației tulburate de somn și ale sindromului metabolic asupra funcției endoteliale: studiul cohortei de somn din Wisconsin”. Dormi, vol. 37, nr. 10, pp. 1707–1713, 2014. Vizualizare la: Site-ul editorului | Google Scholar
  8. O. Bouhidel, S. Pons, R. Souktani, R. Zini, A. Berdeaux și B. Ghaleh, „Postcondiționarea ischemică miocardică împotriva ischemiei-reperfuziei este afectată în ob/ob șoareci " American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology, vol. 295, nr. 4, pp. H1580 - H1586, 2008. Vizualizați la: Site-ul editorului | Google Scholar
  9. K. Przyklenk, M. Maynard, D. L. Greiner și P. Whittaker, „Cardioprotecția cu condiționare ulterioară: pierderea eficacității la modelele murine ale diabetului de tip 2 și de tip 1” Antioxidanți și semnalizare Redox, vol. 14, nr. 5, pp. 781–790, 2011. Vizualizați la: Site-ul editorului | Google Scholar
  10. S.-G. Zhu, L. Xi și R. C. Kukreja, „Șoarecii obezi diabetici de tip 2 db/db sunt refractari la condiționarea ischemică miocardică in vivo: rol potențial pentru Hsp20, F1-ATPaza δ și Echs1 " Journal of Cellular and Molecular Medicine, vol. 16, nr. 4, pp. 950–958, 2012. Vizualizați la: Site-ul editorului | Google Scholar
  11. K. Sarjeant și J. M. Stephens, „Adipogeneza” Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, vol. 4, nr. 9, articolul a008417, 2012. Vezi la: Google Scholar
  12. B. Viollet, B. Guigas, N. S. Garcia, J. Leclerc, M. Foretz și F. Andreelli, „Mecanismele celulare și moleculare ale metforminei: o privire de ansamblu” Științe clinice, vol. 122, nr. 6, pp. 253–270, 2012. Vizualizați la: Site-ul editorului | Google Scholar
  13. N. Sommer, A. Dietrich, R. T. Schermuly și colab., „Reglarea vasoconstricției pulmonare hipoxice: mecanisme de bază” European Respiratory Journal, vol. 32, nr. 6, pp. 1639–1651, 2008. Vizualizare la: Site-ul editorului | Google Scholar
  14. M. Louis și N. M. Punjabi, „Efectele hipoxiei acute intermitente asupra metabolismului glucozei la voluntarii sănătoși treaz” Jurnalul de fiziologie aplicată, vol. 106, nr. 5, pp. 1538–1544, 2009. Vizualizare la: Site-ul editorului | Google Scholar
  15. A. Urdampilleta, P. González-Muniesa, M. P. Portillo și J. A. Martínez, „Utilitatea combinării hipoxiei intermitente și exercițiului fizic în tratamentul obezității” Jurnalul de fiziologie și biochimie, vol. 68, nr. 2, pp. 289–304, 2012. Vizualizați la: Site-ul editorului | Google Scholar