Роль наследственности в развитии ожирения
Само по себе участие генетических факторов в развитии ожирения можно
считать твердо доказанным. В этом нас убеждает и существование линий
лабораторных животных с высокой частотой встречаемости ожирения, и
существование семей, частота встречаемости ожирения в которых значительно
превосходит среднюю, и наличие популяций (например, индейцы племени Пима) с
очень высокой частотой ожирения. В наследственной природе ожирения у
человека убеждает нас и близнецовый метод анализа. Частота встречаемости
ожирения в парах гомозиготных близнецов значимо выше, чем в парах
гетерозиготных [Hakala P., et al, 1999].
К наследственным по своей природе следует относить и различия в
склонности к ожирению, имеющиеся у представителей различных рас [Chitwood
L.F. et al, 1996; Albu J. B., et al, 1999]. Chitwood L.F. и соавторы [1996]
исследовали этот вопрос и обнаружили, что у черных женщин по сравнению с
белыми снижена способность к окислению жиров, более выражено участие
углеводов в окислительных процессах и более высокий уровень инсулина. Это по
мнению авторов, делает черных женщин более склонными к развитию ожирения.
Согласно современным представлениям, человека можно признать
наследственно склонным к полноте, если один из его родителей имеет
избыточный вес. Действительно, вероятность иметь ожирение в этом случае
приближается к 70-80%, тогда как в основной популяции она не превышает
25-30% [Hakala P., et al, 1999].
Несомненно участие генетических факторов в развитии ожирения в некоторых
линиях лабораторных животных. И, кажется, исследования последних лет
приближают нас к пониманию природы и интимных механизмов их участия в
патогенезе нарастания массы тела.
Так, в частности, было установлено, что ожирение у мышей линии оb/ob
определяется мутацией в ob гене. В норме этот ген кодирует белок лептин,
состоящий из 167 аминокислотных остатка, который продуцируется адипоцитами
[Панков Ю. А., 1996]. Оказалось, что лептин определенным образом влияет на
запасы жира в организме [Brunner L., Levens N., 1998]. Во всяком случае, у
мышей линии ob/ob с ожирением его содержание в крови снижено по сравнению с
нормальными животными, а при введении лептина мышам этой линии последние
теряют вес. Кстати, свое название лептин получил от греческого слова
"лептос", что означает тонкий или стройный [Панков Ю. А., 1996; Brunner L.,
Levens N., 1998].
Как было установлено далее, лептин влияет на пищевое поведение животных.
При его введении в организм мышам линии ob/ob потребление пищи уменьшается и
именно в силу этого животные теряют вес [Schwartz M.W. et al., 1996; Brunner
L., Levens N., 1998]. Полагают, что регуляторный эффект этого белка
реализуется на уровне пищевых центров гипоталамуса. Это позволяет
рассматривать лептин как специфический гормон, регулирующий запасы энергии в
организме [Casanueva F. F., Dieguez C., 1999].
Естественно, было предпринято изучение содержания лептина и у других
линий животных с большой частотой ожирения. И здесь была обнаружена
ситуация, принципиально отличная от таковой у мышей ob/ob. Оказалось, что у
мышей линии db/db и у крыс линии fa/fa содержание лептина в крови
значительно больше, чем у нормальных животных [Hardie L.J. et al., 1996].
Дополнительное введение этого белка больным животным не влияло на их пищевое
поведение и не приводило к уменьшению массы тела [Schwartz M.W. et al.,
1996]. Тогда было высказано предположение, что ожирение в этом случае
развивается вследствие снижения чувствительности к лептину [Hardie L.J. et
al., 1996].
Белок, аналогичный мышиному лептину обнаруживается и у людей. Однако, до
настоящего времени не установлена его точная роль в развитии ожирения у
человека. Как следует из большого числа исследований, концентрация лептина в
крови больных с избыточной массой тела в 2-7 раз выше, чем в норме. Это
касается как взрослых [Caro J. F. et al., 1996; Segal K. R. et al., 1996;
McGregor G. et al., 1996, Liu J., et al, 1999], так и детей [Hassink S. G.
et al., 1996]. Концентрация лептина у человека прямо и значимо коррелирует
со степенью выраженности ожирения и массой жира. В специальных исследованиях
было показано, что увеличение содержания этого белка в крови у больных с
ожирением связано именно с увеличением его продукции, а не с возможным
замедлением элиминации из крови [Klein S. et al., 1996; Liu J., et al,
1999].
Здесь абсолютно логичной оказалась гипотеза, что больные ожирением в силу
каких-то еще не выясненных причин, утрачивают чувствительность к действию
лептина. Так, в частности J.J. Holst [1996] была предложена липостатическая
гипотеза контроля массы тела, основные положения которой могут быть сведены
к следующему. В норме жировые клетки продуцируют лептин, обладающий
свойствами белкового гормона, основное назначение которого сигнализировать в
специальные центры гипоталамуса о состоянии запасов жира в организме. Данный
сигнал воспринимается с помощью соответствующих рецепторов и реализуется
через систему регуляции аппетита и потребления пищи. Ожирение может
развиться если имеется хотя бы одна из двух мутаций - либо мутация,
нарушающая синтез лептина, либо мутация, нарушающая синтез рецепторов к
нему.
О том, что лептин влияет на нейрохимические процессы в гипоталамусе,
говорят и данные Glaum S.R. et al. [1996]. Причем авторы установили, что
лептин усиливает синаптическую передачу импульсов в аркуатном ядре
гипоталамуса у крыс линии Zuker с нормальной массой тела, но не влияет на
данные процессы у крыс с ожирением. Это, по мнению авторов связано с
мутацией рецептора лептина у последних.
Предпринимались также попытки обнаружить мутации в гипоталамических
рецепторах лептина у людей, больных ожирением. Так, в исследовании Considine
R.V. et al. [1995] сравнивались рецепторы к лептину, выделенные из
гипоталамусов людей, больных ожирением, и людей с нормальной массой тела.
При этом авторам не удалось обнаружить каких либо отличий. В рецепторах,
выделенных от людей с ожирением, не удалось обнаружить и мутаций,
свойственных таковым в рецепторах у мышей линии db/db или крыс линии fa/fa.
В этой связи авторами было высказано предположение, что резистентность к
действию лептина если и имеется, то реализуется она не на уровне
гипоталамического рецептора.
По данным Caro J. F. et al. [1996] хотя концентрация лептина в плазме у
лиц, страдающих ожирением действительно в несколько раз выше, содержание
этого белка в спиномозговой жидкости у них выше всего на 30%. Соотношение
концентраций лептина в спиномозговой жидкости и в плазме у худых людей было
в 4 раза выше, чем таковое у полных пациентов. По мнению авторов, у лиц с
ожирением в результате мутации нарушается продукция переносчика лептина
через гематоэнцефалический барьер и как следствие, снижается
чувствительность к его регуляторному действию.
Головной мозг не единственное место, где обнаруживаются рецепторы к
лептину. Так, сравнительно недавно были обнаружены рецепторы к этому белку и
в (-клетках поджелудочной железы [Kieffer T. J. et al., 1996]. В этой связи
возникло предположение, что лептин каким-то образом влияет на продукцию
инсулина. Исходя из сдерживающего действия лептина на развитие ожирения
(липогенез) полагают, что в норме, в ответ на увеличение концентрации
инсулина увеличивается и продукция лептина, который по принципу
отрицательной обратной связи тормозит дальнейшую продукцию и выброс
инсулина. О том, что инсулин стимулирует продукцию лептина в культурах
адипоцитов продемонстрировано и в исследовании Nolan J.J. et al. [1996].
Причем этот эффект наблюдается только при длительной, но не кратковременной
инкубации культур с повышеной концентрацией инсулина в культуральной среде.
Подводя итог нашего краткого обзора, посвященного лептину, укажем, что
все, что связано с этим белком, как минимум, очень интересно. Однако, все
это еще очень далеко от окончательной ясности. Вроде бы лептин участвует в
поддержании нормальной массы тела и защищает организм от нарастания веса. Но
почему эта защита не срабатывает практически у каждого второго человека?
Возможно в дальнейшем мы будем иметь или препарат лептина или препарат
рецептора к лептину или препарат специфически улучшающий связь лептина с
рецептором или действующий еще как-то, но защищающий организм от развития
ожирения или вызывающий снижение веса [Heymsfield S. B., et al, 1999]. Пока
же мы имеем новую область исследований и говорить о возможном практическом
использовании результатов этих исследований преждевременно.