Suche
Mein Konto
Environmentální toxiny přispívají k obezitě a metabolickým onemocněním
V nedávné studii publikované v časopise Current Opinion in Pharmacology vědci zkoumali účinky environmentálních toxinů a hnědé tukové tkáně (BAT) na obezitu a metabolické poruchy. Obezita je důsledkem vyššího příjmu energie ve srovnání s jejím výdejem, což následně vede k nárůstu obezity. Kalorická mezera pro zabránění přibírání na váze je u různých populací pouze 8,2 až 61,2 kcal/den. Sedavý způsob života a nadměrný výdej energie nemusí být zcela odpovědné za zvyšující se prevalenci globální obezity a souvisejících metabolických onemocnění, navzdory robustnosti, s jakou je energetická bilance regulována. Zajímavé je, že kromě lidí i mnoho...
Environmentální toxiny přispívají k obezitě a metabolickým onemocněním
V nedávno publikované studii v Současný názor ve farmakologii Vědci zkoumali účinky environmentálních toxinů a hnědé tukové tkáně (BAT) na obezitu a metabolické poruchy.
Obezita je důsledkem vyššího příjmu energie ve srovnání s jejím výdejem, což následně vede k nárůstu obezity. Kalorická mezera pro zabránění přibírání na váze je u různých populací pouze 8,2 až 61,2 kcal/den. Sedavý způsob života a nadměrný výdej energie nemusí být zcela odpovědné za zvyšující se prevalenci globální obezity a souvisejících metabolických onemocnění, navzdory robustnosti, s jakou je energetická bilance regulována. Je zajímavé poznamenat, že se zdá, že se obezita vyvíjí u mnoha dalších druhů kromě lidí. Tyto výsledky naznačují, že k obezitě mohou přispívat i jiné faktory než zvýšená dostupnost vysoce kalorických potravin a snížená mobilita způsobená technologickým pokrokem.
BAT a termogeneze a prevence obezity
Primárním místem pro akumulaci lipofilních sloučenin prostředí je tuková tkáň. BAT a bílá tuková tkáň (WAT) jsou dvě různé formy tukové tkáně. BAT mají pouze eutherští savci, kteří na rozdíl od WAT mají termogenní funkci, která dává zvířatům evoluční výhodu v mrazu.
Termogenní aktivity prováděné aktivní BAT na gram tkáně oxidují plazmatické triglyceridy a glukózu relativně vysokou rychlostí. Je však třeba poznamenat, že termogeneze kosterního svalstva výrazně více přispívá k energetickému výdeji během vystavení chladu díky jeho velké hmotě. Čtyři týdny aklimatizace na chlad stačí dospělým ke zvýšení termogeneze BAT a snížení třesu kosterních svalů. To zdůrazňuje potenciální význam BAT pro energetický výdej celého těla. Naproti tomu inhibice lipolýzy tukové tkáně snižuje termogenezi BAT a podporuje svalový třes.
Studie naznačují, že odpojení proteinu 1 (UCP1) a BAT také podporuje energetický výdej u lidí, nezávisle na vystavení chladu, zvýšením termogeneze vyvolané dietou (DIT). DIT tvoří 5 % až 15 % denního energetického výdeje v závislosti na složení a množství zkonzumované potravy. Kromě toho studie ukázala, že konzumace jídla rychle zvyšuje průtok krve a spotřebu kyslíku v BAT. V důsledku toho by termogeneze DIT mohla hrát významnou roli v denním energetickém výdeji člověka při pobytu v termoneutrálním prostředí. Inhibice tohoto procesu by proto mohla být spojena s obezitou a metabolickými poruchami.
Pesticid chlorpyrifos inhibuje termogenezi vyvolanou dietou v BAT
Tým zkoumal hnědé adipocyty exprimující promotor UCP1 spojený s luciferázou, aby identifikoval environmentální kontaminanty, které by mohly přímo ovlivnit funkci BAT. Bylo studováno celkem 34 široce používaných pesticidů, včetně potravinářských obalových materiálů, herbicidů a potravinářských barviv, které měly strukturní podobnost se serotoninem, látkou, která inhibuje termogenezi BAT. Tým zjistil, že aktivita promotoru UCP1 a exprese proteinové a messengerové ribonukleové kyseliny (mRNA) byly dramaticky sníženy v přítomnosti chlorpyrifosu (CPF) v dávkách tak nízkých, jako je 1 pM. CPF, organofosfátový insekticid, se často používá na různé plodiny a ovoce k hubení škůdců.
Po ošetření 1 pM CPF byly buňky BAT podrobeny nestrannému sekvenování RNA, které odhalilo, že nízká dávka CPF způsobila znatelné změny v expresi mitochondriálních genů. Následný výzkum odhalil, že tyto změny byly spojeny s deficitem mitochondriálního dýchání. Tyto výsledky ukázaly, že CPF potlačil expresi UCP1 a termogenezi v kultivovaných BAT buňkách v rámci expozičního okna, ve kterém mohou být jedinci vystaveni CPF požitím ovoce a zeleniny.
Tým zjistil, že vysoké dávky CPF, které blokují mozkovou a plazmatickou aktivitu acetylcholinesterázy a plazmatickou butyrylcholinesterázu, mohou způsobit obezitu a dysregulaci glukózy prostřednictvím mechanismů, které mohou zahrnovat změny ve střevní flóře nebo zvýšení výdeje kalorií. Avšak při nízkých dávkách CPF, když byly testované myši udržovány v termoneutralitě, byly také hlášeny přírůstky hmotnosti, intolerance glukózy, inzulinová rezistence a nealkoholické ztučnění jater (NAFLD). To naznačuje, že hladiny CPF konzistentní s neprofesionální expozicí u jedinců by mohly podporovat obezitu tím, že zabrání termogenezi vyvolané dietou v BAT.
Další látky znečišťující životní prostředí, které mohou ovlivnit funkci BAT
Mnoho environmentálních toxinů se váže na hormonální receptory, jako jsou androgenní receptory (AR), arylové uhlovodíkové receptory (AhR), estrogenové receptory (ER), receptory související s estrogenovými receptory (ERR), štítné receptory (TR) a pregnanové X receptory (PXR). ) narušuje hormonální účinky. Tyto receptory hrají klíčovou roli v řízení termogeneze BAT. Environmentální toxiny zahrnují DDT, organochlor a vinklozolin, které blokují procesy zprostředkované androgenními receptory, včetně transkripce UCP1.
Některé environmentální toxiny mohou ovlivnit termogenezi BAT napodobováním účinků estrogenu. Například nejoblíbenější průmyslová chemikálie používaná při výrobě plastů, bisfenol A (BPA), způsobuje hubnutí, aniž by se změnil příjem kalorií. Kromě toho expozice matky BPA v době těhotenství napodobuje slabého agonistu estrogenu, zvyšuje hmotnost mezi lopatkami BAT a upreguluje expresi UCP1 u samičích potomků, ale snižuje aktivitu BAT a hnědou adipogenezi u mužských potomků.
Celkově výsledky studie ukázaly, že určité látky znečišťující životní prostředí mohou bránit termogenezi BAT. Další studie by měly být provedeny v různých dávkách na buněčných liniích BAT, aby se vyhodnotila tato možnost a zajistila se přesnější přenositelnost na člověka.
Odkaz:
- Bo Wang, Gregory R. Steinberg, Umweltgifte, braunes Fettgewebe und mögliche Verbindungen zu Fettleibigkeit und Stoffwechselerkrankungen, Current Opinion in Pharmacology, Band 67, 2022, 102314, ISSN 1471-4892, DOI: https://doi.org/10.1016/j.coph.2022.102314, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1471489222001412
.