AMPK в контрола на енергийния баланс Вестник на Испанското общество по биохимия и биология

ПЪТЪТ НА AMPK (VMH) -SNS-BAT се постулира като каноничен път в хипоталамусния контрол на термогенезата, който може да бъде терапевтична цел в борбата срещу затлъстяването и свързаните с него метаболитни усложнения.

Ева Риал Мисъл
NeurObesity Group, Катедра по физиология, CIMUS. Университет на Сантяго де Компостела (A Coruña) Институт за здравни изследвания, Сантяго де Компостела, Испания CIBER Физиопатология на затлъстяването и храненето (CIBERobn), Сантяго де Компостела, Испания
Лора Линярес Поза
NeurObesity Group, Катедра по физиология, CIMUS. Университет на Сантяго де Компостела (A Coruña) Институт за здравни изследвания, Сантяго де Компостела, Испания CIBER Физиопатология на затлъстяването и храненето (CIBERobn), Сантяго де Компостела, Испания
Мигел Лопес и Кристина Контрерас
NeurObesity Group, Катедра по физиология, CIMUS. Университет на Сантяго де Компостела (A Coruña) Институт за здравни изследвания, Сантяго де Компостела, Испания CIBER Физиопатология на затлъстяването и храненето (CIBERobn), Сантяго де Компостела, Испания

ЗАТЪЛВАНЕ И ЕНЕРГИЕН БАЛАНС

В развития свят нивата на затлъстяване и свързаните с него заболявания се увеличават с пандемия, поради комбинация от генетично предразположение и социални и екологични фактори. Затлъстяването е свързано с други разстройства като инсулинова резистентност, диабет тип 2, затлъстяване на черния дроб и други разстройства, известни като метаболитен синдром. Сънна апнея и някои мускулно-скелетни и сърдечно-съдови нарушения също са свързани с тази патология, както и няколко вида рак.

Енергийният баланс е стабилността между вградената енергия и разходите; когато тези два параметъра са равни, този баланс е неутрален. Дисбалансът води до прогресивно увеличаване на телесното тегло, когато усвоената енергия е по-голяма от използваната енергия, както се случва при затлъстяването. На биохимично и физиологично ниво има важна кръстосана регулация между различните компоненти на уравнението на енергийния баланс, така че промените в една част от гореспоменатото уравнение водят до дерегулация на другото. За разлика от тях, състоянията, при които приемът на храна е намален, като гладуване, създават запазване на енергийните резерви и увеличават желанието за прием на храна. Въпреки това, въпреки тези хомеостатични реакции за поддържане на неутрален баланс, хроничният излишък на калории и/или заседналият начин на живот може да промени ефективността на тези регулаторни механизми.

ХИПОТАЛАМИЧНО РЕГУЛИРАНЕ НА ЕНЕРГИЙНИЯ БАЛАНС

Хипоталамусните неврони реагират на периферни хранителни вещества, като глюкоза, и на мастни киселини, както и на хормони като лептин, грелин, адипонектин, резистин и инсулин. Интегрирането на тези сигнали причинява модификации в синтеза и секрецията на невропептиди. Когато енергийният прием превишава разходите, експресията на орексигенни невропептиди, като AgRP и NPY, намалява. От друга страна, експресията на аноректични невропептиди, като CART и POMC, се увеличава. Противоположни промени настъпват, когато енергийните разходи надвишават приема. Освен това, от хипоталамуса, метаболизмът на глюкозата и липидите се контролира в периферните тъкани като черен дроб, панкреас, скелетни мускули или бяла мастна тъкан, както и енергийните разходи в кафявата мастна тъкан (НДНТ). ), или симпатичен (SNS), или парасимпатиков (PSNS).

AMPK

АМР-активираната протеинкиназа (AMPK) е силно консервиран протеин в еукариотите, който действа като енергиен сензор. На молекулярно ниво AMPK е хетеротримерен комплекс, изграден от каталитична α субединица, със серин/треонин протеин киназен домен, който е фосфорилиран в треонин 172, и две регулаторни субединици, β и γ. При бозайниците всяка субединица е кодирана от множество гени (α1, α2, β1, β2, γ1, γ2, γ3), което води до 12 възможни комбинации от AMPK комплекси.