Pedersen B. K.: A fizikai inaktivitás mint betegség. A myokinek szerepe az izom-zsírszövet párbeszédben. (The diseasesome of physical inactivity—and the role of myokines in muscle-fat cross talk)

Közzététel: 2009. december 14.

Pedersen B. K. (Muscle Research Centre, Rigshospitalet, University of Copenhagen, Rigshospitalet, Section 7641, Blegdamsvej 9, DK 2100, E-mail: bkp@rh.dk): J. Physiol. 2009, 587, 5559.

A diabetes 2, a kardiovaszkuláris betegségek, a vastagbél rák, a postmenopauzális mellrák, a demencia és a depresszió olyan betegség-csoport, amely fizikai inaktivitás közös következménye. Mind a fizikai tétlenség, mind a hasi zsírfelesleg e „betegségkomplexus” elemeinek előfordulását valószínűsíti. Az inaktivitás miatt felgyűlt hasi zsír szisztémás gyulladás forrása, ami inzulin rezisztenciához, atherosclerosishoz, neurodegenerációhoz, tumor növekedéshez vezet. A testedzés gyulladásellenes hatású, akár a hasi zsír csökkentése útján, akár a gyulladásellenes sejtkörnyezet megteremtésével. Az izmokban keletkeznek myokinek, ezek hormon-szerűen hatnak a zsírszövetre, más myokinek helyileg fejtenek ki parakrin hatást a szignál-utak befolyásolásával, ezek között a zsírégetés fokozásával.

A sejtet alkotó elemek és a sejtek között genetikailag kialakult kapcsolat-hálózat szabályoz. Hasonló a személyek közötti szociális hálózat, amire utal az is, hogy a kövér ember barátja vagy testvére is hamarosan hízni kezd. A fizikai inaktivitás és a hasi zsír között is ilyen kapcsolat-háló állhat fenn, a gyulladás mechanizmus közvetítésével. A hasi, a zsigeri és az izmokban felhalmozott zsír a hátrányos, a bőr alatti viszont véd is.

Egy kísérletben egészséges fiatalok két hétig csak napi 1500 lépést tettek meg (a normális tízezer helyett), és ez elég volt a glukóz-tűrésük romlásához, az étkezést követő zsír-eltűnés lassulásához, az aerob kapacitás 7 %-os csökkenéséhez, a lábizomzat csökkenéséhez, valamint a hasi zsír 7 %-os felgyülemléséhez, viszont a cytokinek ezen idő alatt nem szaporodtak fel.

A TNF-alfa kulcsszerepet játszik a metabolikus szindromában.. Cukorbajban az izomban az expresszió nő és nő a plazmában a TNF-alfa szintje, amely valószínűleg a zsírból kerül a véráramlásban. A TNF-alfa infúziója inzulin-rezisztenciát okoz, indirekt módon a szabad zsírsavak felszaporodása útján, direkt módon az inzulin-szignál gátlásával, hiszen lipolyzist vált ki. A gyulladás és az anyagcsere szabályozása között egyéb jelutak is kiderültek: a c-Jun N-terminal terminál kináz és I kappa beta kináz az inzulin akció fontos szabályozói, s ezeket a TNF-alfa aktiválja. Ez aktiválja a p70S6 kináz foszforilációját, az extracelluláris szignál-szabályozta kináz-1/2-t, és a c-Jun NH(2)-terminál-kinázt, növeli a szerin és csökkenti a tirozin foszforilációt az inzulin-receptor szubsztrát -1-en. Ezzel az Akt szubsztrát 160 foszforilációja sérül, vagyis a GLUT4 transzlokácit indító jelhullám utólsó lépése.

Az Il-6 szerepe ellentmondó: az AMPK aktiválásával növeli a lipolízist és a zsírégetést. Az IL-6 knock out állatokat kezelve IL-6-tal a zsírjuk lecsökken, de normál állatokon ez nem következik be. Fiziológiás adagokban az egészséges személyeken fokozza a lipolízist és a zsírégetést. A TNF-alfa az IL-6 felszabadulás triggere. A hyperinzulinémia hypotézis és a krónikus gyulladás elmélet kéz-a kézben fut: az inzulin és a szabad IGF-1 a vastagbél nyálkahártya sejtek proliferációját segíti elő-ami tumorba mehet át. A neurodegeneratív betegségek helyi gyulladása az IL-1beta közreműködésével zajlik, az Alzheimer betegség a TNF-fel kapcsolatos apoptózist indukáló ligand (TRAIL) és egyéb citokinek közreműködésével zajlik.

A munkacsoport arra a következtetésre jutott, hogy az izom endokrin szervként is működik, hiszen a működő izom myokineket termel: IL-6, IL-8, IL-15, FGF21 , Follistatin-like 1, BDNF kerül ki az izomból illetve hat helyileg.

Az IL-6 a prototípus amely akár 100-szorosra nő a keringésben a fizikai terhelés alatt. Egy paradox, hogy a terhelés után, amikor az inzulin hatás igen erős, magas az IL-6 szint, másrészt az IL-6 kapcsolatban van az inzulin rezisztenciával és az obezitással. A magyarázat az lehet, hogy helyileg az AMPK aktiválással és/vagy a P13-kináz aktiválással a cukor felvételét és a zsírégetést növeli, a terhelés alatt pedig a májcukrot mobilizálja és a zsírszövetben lipolízist fokoz.

Az IL-15 az izomgyarapodás anabolikus tényezője, erőedzés növeli a termelődését az izomban, csökken a törzs—de nem a végtagok—zsírtartalma.

A Brain Derived Neurotrop Faktor a neuronok működésében, túlélésében kulcsszerepet kap. A szellemi funkciók gyengülésével, időskorral korrelál a plazmaszintje, és a cukorbetegek és elhízottak vérszintje is alacsony. Hyperglikémia alatt kevesebb termelődik az agyban. A munkacsoport fedezte fel, hogy BDNF a dolgozó izomban is fokozottan keletkezik és aktiválja az AMPK-t, így myokinnek tartható. Az izom mesterséges stimulációval erithropoietin fokozott termelésére késztethető, ami a hemoglobin szint emelkedésen és az anabolikus hatásokon túl a zsíroxidációt is fokozta, igy myokinként működik. Felfedezték, hogy a dolgozó lábizom EPO-t ad le a vérbe, talán a nagyobb bio-availabilitynek köszönhetően.

Egy akut terhelés a gyulladásos jelzők szintjét/aktivitását csökkenti, nem ismert mechanizmussal. A munkacsoport kis adagban E. coli endotoxint adott emberekbe, ami a TNF-alfa háromszorosra emelkedését okozza, ám ha 3 óra hosszat kerékpároztak a beadás után, akkor nem nőtt a TNF-alfa.

Az IL-6 szint hatalmas emelkedését követi a többi gyulladás ellenes citokin Il-1ra, IL-10, a megindító szerep valszínűleg az IL-6-é.

Fizikai terhelés, izommunka hiánya esetén a zsír a rossz helyre—a hasba rakódik le.

Referens megjegyzése: a koppenhágai munkacsoport Bengt Saltin vezérletévelakitől a perkután izom tűbiopsziát tanultam hajdanán—az évtizedek során egy sereg alkalmazott élettani felfedezést tett, amelyek közül számos a napi edzésgyakorlat részévé vált, mások a kórkifejlet és a rehabilitáció tekintetében szélesítették ismereteinket. A Muscle as an endocrine organ áttekintésük a Physiol. Rev 2008, 88, 1374-1406 lapjain olvasható.

Dr. Apor Péter




Vissza a Referátumok oldalra


Kövessen minket a Facebookon!


Kérjük, adója 1%-ával támogassa társaságunkat!