Воспаление жировой ткани (часть 5). Взаимосвязь с физиологической инсулинорезистентностью

В обзоре описаны результаты исследований, показывающие инсулинорезистентность как фактор физиологический, обеспечивающий энергетическими субстратами работающие органы и ткани. При физической деятельности развивается инсулинорезистентность жировых и печеночных клеток с последующим повышением выделения в кровь глюкозы и липидов. Одновременно усиливается действие инсулина в мышечных клетках, что способствует усвоению этих веществ. Противоположное изменение чувствительности к инсулину различных клеток обеспечивается повышением секреции интерлейкина-6 при мышечной активности. При иммунных процессах развивается инсулинорезистентность адипоцитов, гепатоцитов, мышечных клеток, что повышает уровень в крови глюкозы и липидов и обеспечивает возросшую потребность иммунных клеток. Механизмом развития инсулинорезистентности при иммунных процессах является активация Тoll-подобных рецепторов. При беременности повышение секреции плацентарных гормонов приводит к нарушению действия инсулина в периферических тканях, обеспечивая энергетическими и пластическими субстратами растущий плод. Состояние воспаления жировой ткани сопровождается как физиологической, так и патологической инсулинорезистентностью. Воспаление жировой ткани обсуждается как фактор, способствующий трансформации физиологической инсулинорезистентности в патологическую.

жировая ткань, воспаление, ожирение, инсулинорезистентность, физическая деятельность, иммунные процессы, беременность

1. Taniguchi C.M., Emanuelli B., Kahn C.R. Critical nodes in signalling pathways: insights into insulin action. Nat Rev Mol Cell Biol 2006; 7: 85-96.

2. Thirone A.C., Huang C., Klip A. Tissue-specific roles of IRS proteins in insulin signaling and glucose transport. Trends Endocrinol Metab 2006; 17: 72-78.

3. Duncan R.E., Ahmadian M., Jaworski K., Sarkadi-Nagy E., Sul H.S. Regulation of lipolysis in adipocytes. Ann Rev Nutr 2007; 27: 79-101.

4. Gual P., Le Marchand-Brustel Y., Tanti J.F. Positive and negative regulation of insulin signaling through IRS-1 phosphorylation. Biochimie 2005; 87: 99-109.

5. Шварц В. Воспаление жировой ткани (часть 2). Патогенетическая роль при сахарном диабете 2-го типа. Пробл эндокринол 2009; 5: 43-48.

6. Dongsheng G., Minsheng Y., Frantz D.F. et al. Local and systemic insulin resistance resulting from hepatic activation of IKK-Β and NF-χB. Nature Med 2006; 11: 2: 183-190.

7. Friedman J.E., Ishizuka T., Shao J., Huston L., Highman T., Catalano P. Impaired glucose transport and insulin receptor tyrosine phosphorylation in skeletal muscle from obese women with gestational diabetes. Diabetes 1999; 48: 1807-1814.

8. Saad M.J., Maeda L., Brenelli S.L., Carvalho C.R., Paiva R.S., Velloso L.A. Defects in insulin signal transduction in liver and muscle of pregnant rats. Diabetologia 1997; 40: 179-186.

9. Yamada K., Yamakawa K., Terada Y., Kawaguchi K., Sugaya A., Sugiyama T., Toyoda N. Expression of GLUT4 glucose transporter protein in adipose tissue and skeletal muscle from streptozotocin-induced diabetic pregnant rats. Horm Metab Res 1999; 31: 508-513.

10. Connolly C.C., Papa T., Smith M.S. et al. Hepatic and muscle insulin action during late pregnancy in the dog. Regulatory, integrative and comparative physiology. Am J Physiol 2008; 292: 1: R447-R452.

11. Polderman K.H., Gooren L.J., Asscheman H., Bakker A., Heine R.J. Induction of insulin resistance by androgens and estrogens. J Clin Endocrinol Metab 1994; 79: 265-271.

12. Weigert C., Schleicher E.D. Interleukin-6 - Freund oder Feind für den Diabetiker? Diabetes Stoffwechsel 2005; 14: 141-149.

13. Winnick J.J., Sherman W.M., Habash D.L. et al. Short-term aerobic exercise training in obese humans with type 2 diabetes mellitus improves whole-body insulin sensitivity through gains in peripheral, not hepstic insulin sensitivity. J Clin Endocrinol Metab 2008; 93: 771-778.

14. Шварц В. Регуляция метаболических процессов интерлейкином-6. Цитокины и воспаление 2009; 3: 3-10.

15. Febbraio M.A., Pedersen B.K. Muscle-derived interleukin-6: mechanisms for activation and possible biological roles. FASEB J 2002; 16: 1335-1347.

16. Pedersen B.K. IL-6 signaling in exercise and disease. Biochem Soc Trans 2007; 35: 1295-1297.

17. Febbraio M.A., Hiscock N., Sacchetti M. et al. Interleukin-6 is a novel factor mediating glucose homeostasis during skeletal muscle contraction. Diabetes 2004; 53: 1643-1648.

18. Penkowa M., Keller C., Keller P. et al. Immunohistochemical detection of interleukin-6 in human skeletal muscle fibers following exercise. FASEB J 2003; 17: 2166-2168.

19. Ostrowski K., Rohde T., Asp S. et al. Pro- and anti-inflammatory cytokine balance in strenuous exercise in humans. J Physiol 1999; 515: Pt 1: 287-291.

20. Desruisseaux M.S., Nagajyothi, Trujillo M.E. et al. Adipocyte, Adipose Tissue, and Infectious Disease. Infect Immun 2007; 75: 1066-1078.

21. Lanza-Jacoby S., Tabares A. Triglyceride kinetics, tissue lipoprotein lipase, and liver lipogenesis in septic rats. Am J Physiol 1990; 258: E678-E685.

22. Esteve E., Ricart W., Fernandez-Real J.M. Dyslipidemia and inflammation: an evolutionary conserved mechanism. Clin Nutr 2005; 24: 16-31.

23. Khovidhunkit W., Kim M.S., Memon R.A. et al. Effects of infection and inflammation on lipid and lipoprotein metabolism: mechanism and consequence to the host. J Lipid Res 2004; 45: 1169-1196.

24. Wolowczuk I., Verwaerde C., Viltart O. et al. Feeding Our Immune System: Impact on Metabolism. Clin Dev Immunol 2008; 2008: 639-803.

25. Ciofani M., Zúñiga-Pflücker J.C. Notch promotes survival of pre-T cells at the Β-selection checkpoint by regulating cellular metabolism. Nature Immunology 2005; 6: 9: 881-888.

26. Funk C.D. Prostaglandins and leukotrienes: advances in eicosanoid biology. Science 2001; 294: 5548: 1871-1875.

27. Schаеffler A., Schоеlmerich J., Brуchler C. Mechanisms of disease: adipocytokines and visceral adipose tissue-emerging role in intestinal and mesenteric diseases. Nature Clin Pract Gastroenterol Hepatol 2005; 2: 2: 103-111.

28. Zauner A., Nimmerrichter P., Anderwald C. et al. Severity of insulin in critically ill medical patients. Metabolism 2006; 56: 1-5.

29. Brikos C., O´Neill L.A. Signaling of toll-like receptors. Handb Exp Pharmacol 2008; 183: 21-50.

30. Suganami T., Tanimoto-Koyama K., Nishida J. et al. Role of the Toll-like receptor 4/NF-kappaB pathway in saturated fatty acid-induced inflammatory changes in the interaction between adipocytes and macrophages. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2007; 27: 84-91.

31. Shi H., Kokoeva M.V., Inouye K., Tzameli I., Yin H., Flier J.S. TLR4 links innate immunity and fatty acid-induced insulin resistance. J Clin Inv 2006; 116: 3015-3025.

32. Radin M.S., Sinha S., Bhatt B.A. et al. Inhibition or deletion of the lipopolysaccharide receptor Toll-like receptor-4 confers partial protection against lipid-induced insulin resistance in rodent skeletal muscle. Diabetologia 2008; 51: 336-346.

33. Lee J.Y., Hwang D.H. The modulation of inflammatory gene expression by lipids: mediation through Toll-like receptors. Molecul Cells 2006; 21: 2: 174-185.

34. Schaeffler A., Gross P., Buettner R. et al. Fatty acid-induced induction of Toll-like receptor-4/nuclear factor-kappaB pathway in adipocytes links nutritional signalling with innate immunity. Immunology 2009; 126: 233-245.

35. Шварц В. Воспаление жировой ткани (часть 4). Ожирение - новое инфекционное заболевание? Пробл эндокринол 2010; 5.

36. Wilson P.W., Umpierrez G.E. Insulin resistance and pubertal changes. J Clin Endocrinol Metab 2008; 93: 7: 2472-2473.

37. Dulloo A.G. Regulation of fat storage via suppressed thermogenesis: a thrifty rhenotype that predisposes individuals with catch-up growth to insulin resistance and obesity. Horm Res 2006; 65: 90-97.

38. Erol A. Insulin resistance is an evolutionarily conserved physiological mechanism at the cellular level for protection against increased oxidative stress. Bioessays 2007; 29: 811-818.

39. Fridlyand L.E., Philipson L.H. Reactive species and early manifestation of insulin resistance in type 2 diabetes. Diabetes Obes Metab 2006; 8: 136-145.

40. Moorad J.A., Hall D.W. Age-dependent mutational effects curtail the evolution of senescence by antagonistic pleiotropy. J Evol Biol 2009; 125: 38-49.

41. Nunn A.V.W., Bell J.D., Guy G.W. Lifestyle-induced metabolic inflexibility and accelerated ageing syndrome: insulin resistance, friend or foe? Nutrit Metab 2009; 6: 16-29.