Teraz czytasz
Iryzyna a zaburzenia metaboliczne

Iryzyna a zaburzenia metaboliczne

Katarzyna Kwarcińska
iryzyna mięśnie

Powszechność występowania chorób metabolicznych jest powodem wzrostu intensywności tworzenia prac, mających na celu identyfikację czynników biorących udział w utrzymaniu homeostazy procesów metabolicznych w organizmie. Obiecującym czynnikiem okazują się być cząsteczki o właściwościach podobnych do cytokin, zwane miokinami, a zwłaszcza jedna z nich – iryzyna.

Charakterystyka i właściwości iryzyny

Po raz pierwszy wzmianki na temat iryzyny pojawiły się w 2012 roku w Nature – jednym z najstarszych i najbardziej prestiżowych z czasopism naukowych. Boström i wsp. z Uniwersytetu Harvarda opisali iryzynę jako miokinę o budowie peptydowej, która indukowana jest wysiłkiem fizycznym. Miejscem jej wydzielania miały być mięśnie szkieletowe, głównie endomysium i perimysium (systemy ścięgniste) [1].

Iryzyna jest peptydem domeny zewnątrzkomórkowej białka FNDC5 o masie cząsteczkowej równej 12 kDa, uwalniana jest z FNDC5 pod wpływem aktywności fizycznej, białka rozprzęgającego – termogeniny (ang. UCP1 – Uncouple protein 1), a także drżenia mięśni wywołanego niską temperaturą otoczenia [2]. Miokina ta stymuluje termogenezę poprzez brązowienie białej tkanki tłuszczowej, a następnie zwiększenie wydatku energetycznego, poprawia również homeostazę glukozy. Oprócz roli regulacyjnej w metabolizmie nieliczne badania wykazały, że ​​odgrywa ona rolę w odporności, charakteryzując się właściwościami przeciwzapalnymi [3]. Wydzielanie iryzyny zarówno przez tkankę mięśniową, jak i tłuszczową sprawiło, że na dzień dzisiejszy traktowana jest ona jako adipomiokina.

iryzyna tkanka tłuszczowa
© Dean Drobot / 123RF

Rodzaje tkanki tłuszczowej

Tkanka tłuszczowa oprócz funkcji magazynu energii zapasowej jest również czynna hormonalnie. Do całkiem niedawna znane były dwa jej rodzaje: biała (ang. WATWhite adipose tissue) oraz brunatna (ang. BAT- Brown adipose tissue). Dzisiaj wiemy, że istnieje także trzeci jej rodzaj, mianowicie beżowa tkanka tłuszczowa, wyodrębniona jako podtyp brunatnej. Wywodzą się one z odmiennych linii komórkowych odgrywając różną rolę w metabolizmie lipidów. Podczas gdy biała tkanka tłuszczowa jest magazynem energii, brunatna tkanka tłuszczowa zużywa ją dla utrzymania równowagi cieplnej organizmu [4].

Biała tkanka tłuszczowa

WAT charakteryzuje się aktywnością hormonalną, pełni też funkcje izolacyjne. Oprócz magazynowania lipidów biała tkanka tłuszczowa odpowiedzialna jest wydzielanie cytokin (adipokin) jak: IL-6, TNF-α, leptyna, rezystyna, wisfatyna czy waspina. Ich wzrost wiązany jest z rozwojem przewlekłego stanu zapalnego, który może być przyczyną rozwoju insulinooporności, zaburzeń lipidowych, a także chorób układu sercowo-naczyniowego.

Brunatna i beżowa tkanka tłuszczowa, mechanizm brązowienia

Swoisty dla brunatnej tkanki tłuszczowej jest proces termogenezy, czyli produkcji ciepła. Jednym z regulatorów różnicowania i aktywności BAT jest iryzyna [2].

Beżowa tkanka tłuszczowa, która ma pewne wspólne cechy z BAT, jak wysoka zawartość mitochondriów i ekspresja białka rozprzęgającego 1 (UCP1), może być indukowana w białej tkance tłuszczowej. Na podstawie badania mitochondrialnego białka UCP-1 oraz badań molekularnych wykazano występowanie w WAT adipocytów z charakterystyczną dla BAT znaczną liczbą mitochondriów ale minimalną ekspresją termogeniny. Komórki takie pojawiają się w odpowiedzi na niską temperaturę, czy wybrane leki, na przykład przeciwcukrzycowe [4].

Brązowienie WAT jest stymulowane przez złożoną interakcję czynników hormonalnych i środowiskowych. Biała tkanka tłuszczowa przekształca się w beżową wskutek wykonywanej aktywności fizycznej, ekspozycji na zimno, a także stosowaniem agonistów β-adrenergicznych. Na poziomie molekularnym brązowienie WAT jest regulowane przez ścieżki sygnałowe, jak aktywowany przez proliferatory peroksysomów receptor-γ (PPARγ) [5][6].

iryzyna trening
© luckybusiness / 123RF

Podsumowanie

W wielu mysich modelach wykazano, że zwiększone powstawanie tłuszczu brunatnego lub beżowego ma działanie ochronne przeciw otyłości oraz przeciw cukrzycy. Przedstawiane dane sugerują, że nawet stosunkowo krótkie działanie iryzyny u otyłych myszy poprawia homeostazę glukozy i powoduje niewielką utratę wagi. Nie wiadomo, czy dłuższe leczenie iryzyną niezależnie od dawki spowodowałoby większą utratę masy ciała. Mimo, że ludzka iryzyna jest identyczna z mysią nie można przyjąć, że taki sam skutek zaobserwuje się wśród ludzi. To czy spadek aktywności BAT jest przyczynowo zaangażowany w rozwój otyłości i innych zaburzeń metabolicznych, pozostaje nadal do ustalenia [1][7][8].

LITERATURA

[1] P. Boström et al., “A PGC1-α-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis.,” Nature, vol. 481, no. 7382, pp. 463–8, Jan. 2012.

[2] P. Lee et al., “Irisin and FGF21 Are Cold-Induced Endocrine Activators of Brown Fat Function in Humans,” Cell Metab., vol. 19, no. 2, pp. 302–309, Feb. 2014.

[3] E. Eslampour, F. Ebrahimzadeh, A. Abbasnezhad, M. Z. Khosroshahi, R. Choghakhori, and O. Asbaghi, “Association between Circulating Irisin and C-Reactive Protein Levels: A Systematic Review and Meta-Analysis.,” Endocrinol. Metab. (Seoul, Korea), vol. 34, no. 2, pp. 140–149, Jun. 2019.

Zobacz również
poziom tkanki tłuszczowej

[4] L. M. M S Ahuja Hemraj B Chandalia et al., “International Journal of Diabetes in Developing Countries Incorporating Diabetes Bulletin Founder Editors Editor-in-Chief Executive Editor Associate Editors Statistical Editors Editorial Assistant NATIONAL ADVISORY BOARD,” 2019.

[5] X.-B. Cui and S.-Y. Chen, “White adipose tissue browning and obesity.,” J. Biomed. Res., vol. 31, no. 1, pp. 1–2, Oct. 2016.

[6] Á. Klusóczki et al., “Differentiating SGBS adipocytes respond to PPARγ stimulation, irisin and BMP7 by functional browning and beige characteristics.,” Sci. Rep., vol. 9, no. 1, p. 5823, Apr. 2019.

[7] T. Ebert et al., “Association of metabolic parameters and rs726344 in FNDC5 with serum irisin concentrations,” Int. J. Obes., vol. 40, no. 2, pp. 260–265, Feb. 2016.

[8] N. Perakakis et al., “Physiology and role of irisin in glucose homeostasis.,” Nat. Rev. Endocrinol., vol. 13, no. 6, pp. 324–337, 2017.

5/5 (4)

Proszę oceń