Добавил:
Sekretar
kiopkiopkiop18@yandex.ru
t.me/Prokururor I Вовсе не секретарь, но почту проверяю
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Ординатура / Хирургия / Библиотека им академика М.И. Перельмана / Книга_2625_Библиотеки_им_академика_М_И_Перельмана
.pdf
Избранные лекции по эндокринологии
https://t.me/medicina_free
испецифическими эндокринными эффектами наорганы иткани.
Вто же время другие белки, вырабатываемые скелетными мышцами ине поступающие вкровоток, обладают ауто- ипаракринными
функциями и способствуют передаче сигналов в самих мышцах.
Так, содной стороны, учитывая, что мышцы являются самым большим органом, в котором обнаружена способность к продукции
исекреции биологически активных веществ, внастоящее время изучается очень тщательно, втом числе икаким образом осуществляется коммуникация мышц сдругими органами итканями. Сдругой
стороны, принципиально важно понять роль мышечной ткани
ввозникновении целого ряда хронических заболеваний, таких как
сахарный диабет, остеопороз исердечно-сосудистые заболевания.
В связи с вышеизложенным следует отметить, что концепция
влияния органов на регуляцию различных видов обмена путем
высвобождения в циркуляцию различных веществ, достигающих печень, жировую ткань и эндокринные железы, существенно
усилила интерес к изучению роли скелетных мышц в регуляции
метаболизма. Вчастности, наибольший интерес проявляется кисследованию взаимоотношений между скелетными мышцами ипеченью, атакже мышцами ижировой тканью.
Так, известно, что миостатин является новым мышечным
фактором, который подходит под критерий миокина. Миостатин вовлечен вподдержание метаболического гомеостаза, атакже
вмодуляцию функций имассы жировой ткани. Влитературе появились данные, касающиеся увеличения экспрессии миостатина
иповышения его уровня как вмышцах, так ив циркуляции крови
улиц сожирением.
Напротив, фоллистатин, с одной стороны, является ингибитором миостатина. С другой — значительное увеличение системных уровней фоллистатина может участвовать в регуляции
экспрессии миостатина в мышцах. Следует также подчеркнуть,
что фоллистатин активно изучается икак гепатокин, осуществляющий связь между мышцами ипеченью при различных видах физической нагрузки.
Также особый интерес вызывает ксебе первый выделенный
миокин, который секретируется вкровоток вответ насокращение
мышц— это интерлейкин 6 (ИЛ-6). Этот цитокин был открыт как
миокин случайно— его уровень увеличивался пропорционально
20

Лекция 1. Эндокринология: вчера, сегодня, завтра
https://t.me/medicina_free
длительности упражнений иобъему мышечной массы. Сегодня
мышечные клетки известны как основной источник ИЛ-6 вовремя физической нагрузки. Известно, что вэксперименте умышей
вотсутствие ИЛ-6 развивается ожирение инарушается толерантность кглюкозе.
Интересно отметить, что ИЛ-6— это миокин сважными биологическими функциями, способствующий продукции глюкозы
печенью во время физической нагрузки. Хотя до сих пор механизмы, управляющие продукцией иклиренсом глюкозы печенью
вовремя физической нагрузки, окончательно не выяснены. Таким
образом, так или иначе, продемонстрировано прямое взаимодействие мышц ипечени.
Наряду свышеперечисленными миокинами внастоящее время
активно изучаются идругие продукты секреции мышечной ткани.
Так, F. Haugen исоавт. (2010) идентифицировали интерлейкин7,
который участвует вразвитии Т- иβ-клеток. Авторы показали, что
экспрессия этого миокина существенно возрастает вответ на интенсивную программу тренировки.
Определенный интерес также представляют данные, касающиеся интерлейкина 8. Этот миокин в основном продуцируется
макро фагами иэндотелиальными клетками, являясь одновременно иангиогенным фактором.
Также активно в последние годы изучается интерлейкин 15,
который принадлежит к суперсемейству ИЛ-2 и экспрессируется
вскелетных мышцах. Помимо его анаболического эффекта наскелетную мускулатуру, он снижает уровень липидов впреадипоцитах
иуменьшает массу белой жировой ткани. Врезультате была обнаружена отрицательная взаимосвязь между уровнем ИЛ-15 вплазме
иобщей массой жировой ткани, тощей массы и их процентными
соотношениями.
Важно отметить, что физическое бездействие приводит к потере мышечной массы иаккумуляции висцерального жира. Кроме
того, существуют доказательства, касающиеся участия ИЛ-15 вразвитии абдоминального ожирения.
В целом следует особо подчеркнуть, что достижения современной эндокринологии были бы немыслимы без информации в отношении органокинов (адипокины, миокины, липокины
игепатокины).
21

Избранные лекции по эндокринологии
https://t.me/medicina_free
Органокины — это протеины, которые преимущественно
продуцируются и секретируются определенной тканью или органом, являясь не только маркером функциональной активности
клетки-источника, но и обладая паракринной или эндокринной
функциями.
В великолепном обзоре N. Stefan, H. Häring (2013) убедительно раскрыта роль гепатокинов в регуляции обмена веществ. Касаясь продукции гепатокинов, авторы указывают, что в 2006 г.
Hotamisligil элегантно резюмировал доступные данные об основных механизмах, вовлеченных в патогенез метаболических заболеваний, включая сахарный диабет 2-го типа (СД 2), атеросклероз,
инсульт, неалкогольную жировую болезнь печени, инсулинорезистентность, рак, а также нейродегенеративные и другие заболевания. Он предположил, что существует единый центральный
гомеостатический механизм, включающий всебя иммунный ответ
иметаболическую регуляцию, ичто эти процессы сильно взаимосвязаны друг сдругом. Вподтверждении этой теории Hotamisligil
предоставил эволюционные доказательства наличия общих структурных аналогов в печени, жировой ткани и гемопоэтической
системе, где пищевой сигнал передается через сходные пути. Нарушение регуляции данных путей может приводить кразвитию целого ряда метаболических заболеваний.
В жировой ткани и печени увеличение доступности энергии
приводит к накоплению жира и активации иммунных клеток.
Вжировой ткани взаимодействие между метаболическими и иммунными клетками способствует повреждению депо липидов,
высвобождению адипокинов, цитокинов и липокинов, которые
активно влияют нафункцию других органов и тканей, таких как
печень, скелетные мышцы иэндотелий, индуцируя инсулинорезистентность исубклиническое воспаление. Также под воздействием
большего количества поступающей пищи печень высвобождает
вкровоток воспалительные маркеры, такие как С-реактивный белок и цитокины. Стеатозная воспаленная печень участвует в повышении протромботической активности путем высвобождения
большого количества ингибитора активатора плазминогена 1. Более того, увеличение продукции глюкозы инарушение регуляции
пула циркулирующих липидов сопровождаются развитием глюкозотоксичности илипотоксичности.
22

Лекция 1. Эндокринология: вчера, сегодня, завтра
https://t.me/medicina_free
В настоящее время неясно, каким образом печень через
высвобождение гепатокинов воздействует на гомеостаз энергии, метаболизм глюкозы и жиров и процессы воспаления под
воздействием экстремальных ситуаций — таких как длительное
голодание и особенно хроническое переедание. Согласно одной
изранних гипотез, развитие СД 2 зависит от наличия печеночной инсулинчувствительной субстанции, которая секретируется
печенью под воздействием инсулина ив соответствии сактивностью парасимпатической нервной системы в печени. Считается,
что данная субстанция стимулирует поглощение глюкозы скелетными мышцами.
Подводя итоги, N. Stefan и H. Häring подчеркивают, что в со-
стоянии положительного энергетического баланса экспансия висцерального жировой ткани ассоциирована с увеличением риска
метаболических заболеваний. Факторы, определяющие индивидуальную аккумуляцию висцерального или подкожного жира, внастоящее время неизвестны; однако считается, что важную роль
может играть генетическая предрасположенность.
Увеличенная висцеральная жировая ткань сналичием вялотекущего воспаления вносит свой вклад впатогенез метаболических
заболеваний, влияя надругие ткани через усиление липолиза, что
приводит к высвобождению свободных жирных кислот (СЖК)
инарушению регуляции продукции цитокинов иадипокинов. Аккумуляция липидов впечени всвою очередь также приводит кразвитию различных метаболических заболеваний. Преимущественно
данное участие включает всебя повышение продукции глюкозы печенью иразвитие дислипидемии. Печень может также участвовать
ив развитии воспалительного статуса, который сопутствует ожирению, СД 2 исердечно-сосудистым заболеваниям, через усиление
продукции провоспалительных цитокинов. Новые данные, полученные запоследние 5 лет, являются серьезным доказательством
того, что стеатоз и хроническое воспаление печени сопровождаются высвобождением измененных гепатокинов, непосредственно
влияющих насостояние метаболизма.
Новая концепция гепатокин-опосредованных механизмов,
участвующих в патогенезе метаболических заболеваний, приведет вбудущем кдвум достижениям вданной области. Во-первых,
идентификация пациентов, имеющим очень высокий или очень
23

Избранные лекции по эндокринологии
https://t.me/medicina_free
низкий риск развития данных заболеваний, вситуации, когда измерение объема илокализации жировой ткани не позволяет определить группу риска. Во-вторых, внимание должно быть обращено
нановые цели, которые могут быть важными для предотвращения
илечения основных метаболических заболеваний, таких как СД 2
исердечно-сосудистые заболевания.
Следует особо подчеркнуть, что наиболее ярким примером
становления и развития эндокринологии, несомненно, считается
диабетология.
На развитие диабетологии внастоящее время большое влияние
имеют достижения вметаболомике.
Метаболомика— это подход, используемый для определения
иоценки метаболических характеристик, изменений ифенотипов
вответ навлияющие факторы, такие как экология, питание, образ
жизни ипатофизиологические состояния.
Применяя метаболомику, специфичность ичувствительность для
определения биомаркеров болезни становятся все более осуществимыми из-за успехов ваналитических иинформационных технологиях. Кроме того, появление генотипирования с высокой пропускной
способностью иширокомасштабной геномной ассоциации исследований привело кпоиску генетических маркеров предрасположенности
или восприимчивости к сахарному диабету. Такие заболевания, как
диабет с целым комплексом взаимодействия между генетическими
факторами и факторами окружающей среды, вызывают изменения
вбиохимическом профиле организма, тем самым обеспечивая разработку потенциальных маркеров для диагноза иначала лечения.
Совершенно очевидно, что необходимо найти новые пути для
диагностики заболевания иоценки гликемического статуса сцелью
уменьшения осложнений диабета и улучшения качества жизни.
Многие факторы, втом числе пептиды, белки, метаболиты, нуклеиновые кислоты иполиморфизм генов, были предложены вкачестве
потенциальных биомаркеров для диагностики илечения диабета.
Сахарный диабет 2-го типа— гетерогенное заболевание со
сложным патогенезом, при котором как генетические дефекты, так
иприобретенные метаболические нарушения играют важную роль
вразвитии поражения многих органов и систем. Ключевую роль
в этих процессах, несомненно, играет нарушение регулирования
гомеостаза глюкозы. Причем для организма человека водинаковой
24

Лекция 1. Эндокринология: вчера, сегодня, завтра
https://t.me/medicina_free
степени опасны ивысокие, инизкие сахара, так называемая выраженная вариабельность глюкозы втечение суток, недель, лет ит.д.
Известно, что к нарушению гомеостаза глюкозы приводят следующие ключевые дефекты: снижение секреции инсулина, изменение действия инсулина науровне мышечной, жировой ипеченочной
тканей, наряду с избыточной секрецией глюкагона. По оценкам
экспертов Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) иМеждународной ассоциации диабета, глобальная, тотальная распространенность СД 2 к2030 г. достигнет более 550 млн пациентов.
В этой связи нельзя не упомянуть, что это может быть связано также и с распространенностью ожирения вследствие неправильного пищевого поведения, малоподвижного образа жизни,
наряду с увеличением продолжительности жизни, что связано
со старением организма и прогрессированием проблем, связанных с β-клеткой поджелудочной железы и прогрессированием
инсулинорезистентности.
Несмотря на то что инсулинорезистентность считается ведущим фактором впатогенезе СД 2, насегодняшний день важность
иключевая роль массы функционирующих β-клеток не вызывают
никаких сомнений.
Следует подчеркнуть, что подавляющее количество генетических факторов, ассоциированных с СД 2, тесно связаны именно
с β-клетками поджелудочной железы. Причем необходимо отметить, что прогрессирующее снижение массы β-клеток при СД 2 отмечается вбольшинстве исследований.
По мнению J. Meier, R. Bonadonna (2013), длительное время существовала неверная концепция, которая не позволяла реально
оценить роль дефекта β-клеток поджелудочной железы впатогенезе
СД 2— наличие гиперинсулинемии уэтих пациентов. Данная концепция основывалась на наблюдениях, которые демонстрировали
высокие уровни инсулина натощак упациентов сСД 2. Однако если
проанализировать результаты этих измерений уровней инсулина
всоответствии спостоянно повышенным уровнем глюкозы крови,
то следует обратить серьезное внимание даже наотносительную
недостаточность инсулина, ане гиперинсулинемию вовсе! Тем более что в настоящее время существуют результаты исследований,
которые обращают наше внимание нанарушение качества инсули-
на засчет преобладания гиперпроинсулинемии.
25

Избранные лекции по эндокринологии
https://t.me/medicina_free
Кроме того, даже при повышенных базальных уровнях инсулина регистрируется выпадение первой, ранней фазы в секреции
инсулина вответ наглюкозу, что является практически специфической характеристикой СД 2.
Особое внимание в настоящее время уделяется ожирению:
предполагается, что это заболевание может быть причиной развития СД 2 путем подавления активности инсулина, являясь одной
изпричин развития инсулинорезистентности.
Вне всякого сомнения, риск развития СД 2 значительно увеличивается по мере повышения индекса массы тела (ИМТ). Однако если бы ожирение действительно было бы причиной развития
СД 2, то можно было предположить, что подавляющее большинство пациентов сожирением имели бы гипергликемию. Однако реальность такова, что около 80% пациентов сожирением не имеют
сахарного диабета [Meigs J.B. et al., 2006].
И, напротив, в 20% случаев СД 2 развивается ухудых людей,
которых мы не можем отнести ккатегории лиц, ведущих малоподвижный образ жизни или избыточно питающихся.
По мнению R.P. Robertson (2009), основу патогенеза СД 2 со-
ставляет персональный геном человека, который, как заряженное
ружье, может содержать гены, готовые под воздействием факторов окружающей среды «выстрелить» ивызвать развитие заболевания сизвестными клиническими последствиями гипергликемии.
Естественно возникает вопрос: что это загены, экспрессия которых вызывает развитие СД 2?
Отметим, что было найдено множество генов-кандидатов, предположительно участвующих в патогенезе данного заболевания. Но
до сих пор невозможно утверждать, что развитие СД 2 является
только следствием комплекса единичных генетических дефектов.
Так как причиной заболевания может быть сложная комбинация генов, вызывающих, или, наоборот, предотвращающих развитие СД 2.
Пока эти интригующие вопросы остаются без ответа, но исследовательские работы вэтом направлении активно продолжаются.
Риск развития СД 2 увеличивается с возрастом, ожирением
и недостаточной физической активностью. Он возникает чаще
уженщин спредшествовавшим гестационным сахарным диабетом
иу пациентов сгипертонией идислипидемией, иего частота варьирует вразных расовых иэтнических подгруппах.
26

Лекция 1. Эндокринология: вчера, сегодня, завтра
https://t.me/medicina_free
Необходимо помнить, что генетика этого заболевания достаточно сложна, иза исключением диабета взрослого типа умолодых
лиц/maturity onset diabetes of the young (MODY), редких генетических
дефектов рецепторов инсулина исахарного диабета 1-го типа (СД 1)
споздним началом (латентный аутоиммунный диабет увзрослых/
latent autoimmune diabetes of adults— LADA), составляющих только
около 15% фенотипов СД 2, очевидно, речь идет о комбинированном полигенном расстройстве.
Необходимо отметить, что впоследнее время обсуждаются не
только факторы окружающей среды, но и их концентрация, возможно, способствующая реализации генетических факторов иразвитию клиники сахарного диабета.
Длительное время применительно к сахарному диабету существовало ошибочное мнение. Так, считалось, что это более
легкая форма диабета, при которой осложнения могут и не возникать, что цели терапии могут быть не столь жесткими, аожирение лучше всего игнорировать по причине того, что мы не очень
умеем лечить это заболевание. В настоящее время ученые твердо убеждены, что речь идет о тяжелом, хроническом, постоянно
прогрессирующем заболевании, при котором вмомент установления диагноза более 50% больных уже имеют поздние осложнения
диабета.
В связи свышеизложенным мы считаем необходимым обратить
Ваше внимание, что причиной постоянной прогрессии СД 2 является гипергликемия.
Генетическая предрасположенность, проявляющаяся под
воздействием факторов окружающей среды, индуцирует развитие СД 2, а последующая гипергликемия является причи-
ной второй волны ухудшения функции β-клеток и, возможно,
инсулинорезистентности.
Постоянная гипергликемия, особенно постпрандиальная, приводит кразвитию оксидативного стресса вомногих тканях, и, как
следствие этого, кразвитию осложнений. Следует особо отметить,
что β-клетки не являются исключением инаходятся под большим
риском, чем другие ткани, поскольку содержат крайне низкий уровень антиоксидантной защиты.
Исследовательская группа профессора Э. Церази отметила,
что важнейшую роль впроцессе адаптации кинсулинорезистент-
27

Избранные лекции по эндокринологии
https://t.me/medicina_free
ности играет белковый комплекс, получивший название «мишень
рапамицина умлекопитающих» (mammalian target of Rapamycin—
mTOR). Внорме β-клетки способны усиливать секреторную активность с целью адаптации к возросшим потребностям организма
винсулине, втом числе ина фоне инсулинорезистентности.
Комплекс mTOR— это серин/треониновая протеинкиназа, которая функционирует как сенсор уровня питательных веществ
иэнергетических субстратов вклетке. Активация mTOR— это необходимая реакция впроцессе адаптации кглюкозо- илипотоксичности путем увеличения массы функционирующих β-клеток. При
определенных метаболических состояниях комплекс mTOR может
оказывать как защитное, так иповреждающее действие наβ-клетки
и, таким образом, влиять наихадаптацию/дисфункцию споследующим развитием СД 2. Комплекс mTOR оказывает дифференцированное действие наβ-клетки поджелудочной железы взависимости
от наличия метаболического стресса.
В современной литературе широко представлены исследования
касательно роли оксидативного стресса при СД 2. Авторы всвоих
публикациях убедительно показали повышенное содержание маркеров оксидативного стресса упациентов сСД 2. Особое внимание
было обращено наглутатион— первый внутриклеточный антиоксидант. Причем отношение восстановленный/окисленный глутатион внутри клетки считается одним изважнейших параметров,
показывающих уровень внутриклеточной токсичности (уровень
оксидативного стресса).
Необходимо подчеркнуть, что у пациентов с СД 2, наряду
сувеличением уровня маркеров оксидативного стресса, были обнаружены низкий уровень mPHK гена инсулина иснижение глюкозо-индуцированной секреции инсулина.
Таким образом, фундаментальной задачей современной диабетологии считается понимание, почему островковые клетки
поджелудочной железы имеют низкий уровень антиоксидантов.
Напрашивается вывод, что востровковых клетках поджелудочной
железы специально создаются благоприятные условия для поддержания высокого уровня свободных кислородных радикалов (ROS),
вотличие от других тканей.
Существует точка зрения, что высокий уровень глюкозы может
увеличить уровень ROS внутри клетки, что относится к одному
28

Лекция 1. Эндокринология: вчера, сегодня, завтра
https://t.me/medicina_free
изпроявлений глюкозотоксичности. Анализируя результаты множества исследований, описывающих молекулярную природу глюкозотоксичности, можно сделать заключение, что молекулярный
механизм глюкозотоксичности осуществляется через белки PDX-1
(главный транскрипционный фактор дифференцировки β-клеток).
Важно, что мутации в местах связывания у факторов транскрипции приводят к снижению секреции инсулина. Так, установили, что снижение секреции инсулина было обратимым вответ
наснижение уровня глюкозы.
Следует отметить, что пагубное действие глюкозотоксичности распространяется только наβ-клетки ине оказывает влияния
наα-клетки поджелудочной железы.
Таким образом, можно сделать заключение, что поражение
β-клеток под воздействием высокого уровня гликемии является таким же осложнением сахарного диабета, как иретинопатия, нефропатия, нейропатия ит.д.
Основной функцией β-клетки поджелудочной железы вкачестве
энергетического сенсора считается способность отвечать (реаги-
ровать) наизменения уровней основных энергетических субстра-
тов вплазме.
β-Клетка выделяет инсулин вответ наинтегральные сигналы,
поступающие от нутриентов (глюкоза иаминокислоты), гормонов
(инсулин, глюкагоноподобный пептид 1, соматостатин иэпинефрин) инейротрансмиттеров (норэпинефрин иацетилхолин).
В связи с тем что β-клетка содержит рецепторы к инсулину,
последний может также регулировать собственную секрецию посредством аутокринных регуляторных механизмов.
В дополнение, будучи главным стимулятором секреции инсулина изβ-клеток, глюкоза обладает разрешительным эффектом
для других модуляторов секреции инсулина.
Несомненно, определенный интерес представляют также результаты исследований, посвященные синтезу и первым минутам
жизни инсулина ворганизме человека. Так, на сегодняшний день
изучена общая последовательность событий, происходящих от этапа транскрипции гена инсулина до этапа секреции.
Новые экспериментальные модели, созданные на основе фармакокинетической инактивации калиевых каналов, позволили
обнаружить механизм усиления секреции, также активируемый
29
Соседние файлы в папке Библиотека им академика М.И. Перельмана
