Kilka słów uwagi: Niniejsza praca jest zbiorem informacji z różnych prac naukowych, znaczna część z nich pochodzi z moich notatek, które robiłem ucząc się. Trudne słownictwo naukowe przekształcam na łatwiej, bardziej dla mnie zrozumiałe. Stosowanie schematów graficznych i opisów do nich pomaga mnie w nauce, a przerabiane wszystkich zebranych informacji i sklejanie w jedną całość utwierdza ją. Ponadto, wracając do takiej pracy po jakimś czasie przyjemniej dla mnie jest przypomnieć sobie materiał bądź wykorzystać go do dalszego rozwoju bądź jako odwołanie. Artykułem poniższym dzielę się z tego względu, że część osób może równie dużą przyjemność czerpać z poznawanych mechanizmów działania komórki co ja. Nie chciałbym aby sądzono, że jest to wiedza wychodząca ode mnie – niestety nie posiadam takiej wiedzy jak autorzy publikacji z których korzystałem przy pisaniu pracy. Gdybym miał poniższe procesy i cały artykuł wyjaśnić z głowy, miałbym duże z tym problemy.

Wstęp

Wątroba jest głównym organem modulującym poziom glukozy we krwi poprzez mechanizmy glikolizy oraz glukoneogeneze (z kwasu mlekowego, glicerolu lub aminokwasów glukogennych), glikogenolizy oraz glikogenezy. Zachodzenie tych procesów jest kontrolowane przez enzymy takie jak insulina, glukagon, kortyzol, hormony wzrostu, katecholaminy oraz różnego rodzaju enzymy. Brak wrażliwości wątroby na insulinę nazywamy insulinoopornością wątrobową.

Insulinooporność wątrobowa prowadzi do zaburzeń w regulacji gospodarki glukozą w wyniku czego insulina nie może blokować wyrzutu glukozy przez wątrobę do krwi co obserwujemy w postaci powyższonego poziomu glukozy we krwi – hiperglikemią. Wpływ na nią ma także oporność w tkance mięśniowej.

To natomiast jest cechą charakterystyczną dla cukrzycy typu II. Prawdopodobnie największy wpływ na rozwój oporności insulinowej nie tylko w wątrobie, ale także w innych tkankach jest stres w siateczki śródplazmatycznej (oraz stres oksydacyjny). Siateczka śródplazmatyczna zwana też retikulum endopazmatycznym (RE) jest siecią kanałów i pęcherzy komórki dzielących ją na mniejsze elementy. Cała komórka odizolowana jest od środowiska zewnętrznego błoną komórkową, natomiast wnętrze komórki dalej jest podzielone na obszary siateczką śródplazmatyczną. Stąd zestresowane RE dotyka całej komórki. Metabolizm ma duże znacznie dla całej tkanki, a ze względu na syntezę związków, które mają działanie systemowe  – na cały organizm.

Insulina reguluje metabolizm glukozy w wątrobie

W prawidłowo funkcjonującej wątrobie insulina blokuje glukoneogenezę, gdyż wysoki poziom insuliny jest informacją, że we krwi znajduje się odpowiednio dużo glukozy tak więc dalsza jej synteza w wątrobie jest niepotrzebna, a więc hamowana przez szlak sygnalizacyjny który insulina aktywuje. Jednocześnie wraz z hamowaną produkcją glukozy, kinaza białkowa B (Akt na grafice poniżej) aktywowana w tym szlaku pośrednio prowadzi do wzrostu syntezy glikogenu.

Mechanizm regulacji gospodarki glukozy w wątrobie przez insulinę [1].

Gdy w wątrobie receptory substratu insulinowego (IRS-1/2) są nieaktywne lub gdy ich aktywność lub ekspresja są obniżone organ ten staje się mniej wrażliwy na insulinę. We krwi może być dużo insuliny, ale receptory komórek wątrobowych do których ona się wiąże nie są wstanie jej przyjąć bądź przyjmują, lecz ze słabszym efektem fizjologicznym.

W takiej sytuacji wysoki poziom insuliny we krwi nie hamuje syntezy glukozy tak jak przy prawidłowo funkcjonującej wątrobie. Innymi słowy, wątroba nie dostaje informacji, że glukozy we krwi jest odpowiednio dużo i nie zmniejsza jej produkcji i wyrzutu we krwi. Synteza glikogenu też jest obniżona.

Stres, stres siateczki śródplazmatycznej i fałdowanie białek

Stresem jest wpływ każdego czynnika na organizm czy komórkę, który w wyniku działania prowadzi do wytrącenia z równowagi metabolicznej zwanej homeostazą i aktywowanego w wyniku tego procesu allostazy* – stanu w którym organizm ustala nową równowagę metaboliczną po to, by zmieniony metabolizm mógł sobie poradzić ze stresem (to też nie jest dobre, gdy trwa zbyt długo.

*To dlatego ludzie żyjący w ciągłym stresie psychicznym mają serca nieregularnie bijące świadczące o przeciążeniu allostatycznym. Na przykład jeśli idziesz ulicą i pojawia się naprzeciwko Ciebie ktoś kto Tobie zagraża, układ nerwowy odbiera informację wzrokową, interpretuje ją i daje sygnał o zagrożeniu. Dochodzi do wydzielania hormonów stresowych walka-ucieczka w wyniku aktywacji układu współczulnego co prowadzi do wyrzutu hormonów stresu jak adrenalina i inne katecholaminy oraz wzrostu glukozy we krwi. To wszystko ma na celu mobilizację organizmu do ochrony własnego życia. Jest to nowy stan metaboliczny (allostazą) czyli nowa równowaga metaboliczna dostosowana do zaistniałej sytuacji. Problem wśród nas jest taki, że mimo tego, że stresor zniknie bądź przestanie na nas działać nie potrafimy sobie poradzić ze zmianami zaistniałymi w organizmie dlatego że nie jesteśmy tego uczeni. W taki sposób, stresor działający na nas chwilę może spowodować, że sami utrzymujemy organizm w stanie stresu przez długi czas mimo tego, że stresor zniknął. Zarządzanie stresem jest jednym z ważnych elementów dbania o zdrowie o czym często piszę. Niejednokrotnie negatywne skutki działania czegoś wynikają ze zbyt długiego czasu działania danego czynnika i w opisywanym tutaj stresie retikulum endoplazmatycznego jest podobnie.

Siateczka śróplazmatyczna spełnia szereg funkcji. W nauce dietetyki najczęściej będziesz spotykał się z jej funkcją magazynowania i utrzymywania homeostazy wapnia w komórce oraz zwijania i fałdowania białek potranslacyjnych czyli obróbki dalszej białek, które zostają zsyntetyzowane przez rybosomy na podstawie matrycy mRNA. Polega to na przykład na przyłączaniu grup cukrowych z czego powstają glikoproteiny (białko+cukier). Połączone z sobą aminokwasy jeden z drugim, tworzące łańcuch aminokwasy czyli strukturę pierwszorzędową białka przechodzą do ER i tam powstają struktury wyższych rzędów. Każde białko funkcjonuje w konkretnej strukturze przestrzennej, dzięki której spełnia swoją daną funkcję. Proces fałdowania białek jest niezbędnym elementem tworzenia prawidłowej struktury białka, bez którego nie mogłyby spełniać swojej roli.

Niewydolność ER z jakiegokolwiek powodu skutkuje tym, że w świetle jej kanałów ilość białek, które „czekają” na zwijanie przerasta ilość białek zwiniętych – wypuszczanych do cytozolu komórki. Stan ten nazywany jest stresem retikulum endoplazmatycznego. W takiej sytuacji aktywowane zostają szlaki mające na celu zmniejszenia bądź usunięcia stresu i przywrócenia równowagi komórki przez wprowadzenie stanu allostazy.

Procesem, który jest aktywowany w wyniku zaistniałego stresu ER jest tzw. odpowiedź na niezwinięte białka (z ang. UPR) co dosłownie świadczy o jego roli gdyż to nadmiar nieprzerobionych białek prowadzi do tego stresu. Działanie UPR zachodzi poprzez trzy białka transbłonowe ER i są nimi:

  • Kinaza PERK – zwana kinazą białkową umieszczoną w retikulum endoplazmatycznym, która posiada także inne nazwy jak kinaza PKR-podobna retikulum endoplazmatycznego, natomiast PKR jest skrótem od ‘kinaza proteinowa RNA-podobna’,
  • Czynnik transkrypcyjny 6 – w skrócie ATF6,
  • Kinaza serynowo-treoninowa IRE1.

Mechanizm regulacji aktywności białek w organizmie często zachodzi poprzez mechanizm dołączania lub odłączania jakiegoś elementu w wyniku czego dochodzi do zmiany w aktywności, całkowitego zahamowania bądź aktywowania tego białka. W stanie równowagi metabolicznej wyżej wymienione białka są nieaktywne przez to, że są związane z chaperonami. Chaperonem o którym tu mowa to białko BIP (białko wiążące się z ciężkim łańcuchem immunoglobuliny), także znane pod innymi skrótami; GRP78 (białko 78 kDa regulowane glukozą) lub HSPA5 (białko 70 kDa szoku cieplnego 5).

Odpowiedź na niezwinięte białka, UPR

Aktywowana stresem ER kinaza PERK fosforyluje eIF2alfa (eukariotyczny czynnik inicjacji translacji 2) co prowadzi do zmniejszenia translacji białek a więc dochodzi do spadku syntetyzowanych łańcuchów aminokwasowych w efekcie czego do retikulum endoplazmatycznego trafia mniej białek co zmniejsza jego obciążenie i stres nim wywołany. Aktywny eIF2alfa ponadto podnosi translację czynnika transkrypcyjnego ATF4 (czynnik transkrypcyjny 4) należącego do białek C/EBP (białka wiążące się z sekwencja CCAAT). Aktywne ATF4 może prowadzić do wzrostu czynników transkrypcyjnych jak białka CHOP (białko homologiczne C/EBP) stymulującego naturalną śmierć komórki (apoptoza) i do takiej indukcji dochodzi, gdy procesy mające zwalczyć stres są zbyt słabe na to. Ponadto białko CHOP aktywuje białko GADD3. Ostatnie białko defosforyluje eIF2alfa a więc mamy tutaj do czynienia z ujemnym działaniem mechanizmu sprzężenia zwrotnego. Aktywność eIF2alfa prowadzi do wzrostu GADD3, które zmniejsza aktywność eIF2alfa i przez to hamuje działanie tego szlaku. Całość przedstawia poniższa rycina.

Mechanizm szlaku aktywowanego PERK w UPR.

W skrócie: Kinaza PERK prowadzi do zmniejszenia napływających białek do ER zmniejszając nakład pracy dla nich, które i tak są nią przeciążone.

Aktywacja czynnika eIF2alfa powoduje przemieszczenie ATF6 z retikulum endoplazmatycznego do aparatu Golgiego w komórce, gdzie dochodzi do uwolnienia fragmentu N-terminalnego ATF6 (ATF6-N), który przychodząc do jądra komórkowego przyłącza się w nim z tzw. elementem odpowiedzi na stres ER (ERSE) co prowadzi do zmian w ekspresji genów, a mianowicie wzrostu tych związanych z odpowiedzią UPR. Komórka wytwarza więcej chaperonów oraz enzymów uczestniczących w zwijaniu i degradacji białek w siateczce śródplazmatycznej. Gdy kinaza PERK obniża obciążenie ER, czynnik eIF2alfa zwiększa jego wydajność. Przedstawia to poniższa rycina.

Mechanizm szlaku aktywowanego ATF6 przez eIF2alfa w UPR.

W skrócie: Czynnik eIF2alfa zwiększa wydajność siateczki śródplazmatycznej przez zwiększenie poziomu elementów przerabiających białka.

Aktywacja kinazy IRE1 pod wpływem stresu ER prowadzi do aktywacji białka wiążącego X-box-1 w skrócie zapisywanego XBP-1. Podobnie jak wcześniej jest to białko, które pełni rolę czynnika transkrypcyjnego a więc wpływa na aktywność genów i podobnie jak z ATF6-N także przyłącza się do ERSE prowadząc do wzrostu wydajności ER. IRE1 aktywuje XBP-1 poprzez jego splicing (wycinanie intronów). Przedstawia to poniższa rycina.

Mechanizm szlaku aktywowanego IRE1 w UPR.

W skrócie: IRE1 zwiększa wydajność ER zwiększając wytwarzanie elementów pracujących siateczki śródplazmatycznej.

Analogicznie do UPR, mechanizmem, który ma radzić sobie ze stresem jest szlak wstecznej odpowiedzi sygnałowej (z ang RTG). Jest on uruchamiany w momencie gdy mitochondria są przeciążone z tym że tutaj, jeżeli komórka nie radzi sobie z czynnikiem stresowym i RTG aktywne jest zbyt długo, w świetle teorii Warburga dochodzi do rozwoju nowotworu.

Kinaza JNK aktywowana pośrednio w szlaku UPR jest powiązana z insulinoopornością i aktywowana jest przez wspomnianą kinazę IRE1, która aktywowana jest przez stres ER wywołany podniesionym poziomem wolnych kwasów tłuszczowych (WKT) we krwi co jest obserwowane w oporności insulinowej i cukrzycy. Powodowana nietolerancja insuliny przez wypuszczane do krwioobiegu WKT związana jest także z lipidotoksycznością. Kinaza JNK jest prozapalna.

W przypadku gdy stres jest zbyt silny i odpowiedź na niezwinięte białka nie daje sobie rady by mu przeciwdziałać aktywowane są szlaki prowadzące do apoptozy – zaprogramowanej, naturalnej śmierci komórki. Biorą w tym udział białka ATF4, ATF6 oraz IRE1 aktywujące kinazę JNK. Każdego dnia w naszym organizmie kilka trylionów komórek umiera i tak samo powstaje nowych. Część z nich umiera ze starości, a część z niewydolności.

Związany z otyłością stres siateczki śródplazmatycznej i wątrobowej oporności insulinowej z uwzględnieniem elementów procesu zapalnego [1].

Widoczny na zdjęciu NF-kB to jądrowy czynnik transkrypcyjny NF kappa B, z którym wielokrotnie będziesz się spotykać na drodze edukacji dietoprofilaktyki lub dietoterapii zwłaszcza poruszając tematy związane z procesami zapalnymi. Widoczne na obrazku powyżej “cytokines” oznaczają cytokiny prozapalne i mowa tu o takich jak czynnik martwicy nowotworu alfa (TNF-alfa), interleukina-6 (IL-6), interleukina-1beta czy białka chemotaktycznego dla monocytów-1 (MCP-1). Dwa pierwsze są często opisywane także w literaturze, zwłaszcza TNF-alfa, ostatnie jest jednym z głównych białek związanych z infiltracją i migracją monocytów, które należą do białek układu odpornościowego. Monocyty, gdy dorosną, a poprawnie używając języka biologicznego – zróżnicują się stają się makrofagami. Cytokiny prozapalne wydzielane są przez komórki układu odpornościowego, a obserwowany u ludzi z zaburzoną gospodarką glukozowo-insulinową, otyłością ogólnoustrojowy proces zapalny związany jest właśnie z wydzielaniem do krwioobiegu tych związków m.in. z tkanki tłuszczowej która jest nadmiernie rozwinięta lub nadaktywna (tkanka tłuszczowa brzuszna/trzewna ma dużo większą aktywność niż podskórna, dlatego stanowi dużo większe ryzyko). Rozmiar tkanki tłuszczowej skorelowany jest z poziomem wysycenia jej makrofagami, które są do niej ściągane w postaci monocytów przez MCP-1 i dalej podnoszą procesy zapalne wydzielając cytokiny, m.in. wspomniane TNF-alfa, które może prowadzić do zwiększonej produkcji MCP-1.

Procesy zapalne, kinazy białkowe i oporność insulinowa

Wyżej wymienione informacje z wyjątkiem niewielkiej części którą dopisałem od siebie pochodzą z pracy w której autorzy skupili się na mechanizmie rozwoju stresu ER i procesów zapalnych w wątrobowej oporności insulinowej u ludzi otyłych. Zanim dojdzie do rozwoju insulinooporności ogólnoustrojowej na przykład w tkance mięśniowej czy już nie mówiąc o centralnym układzie nerwowym najpierw rozwija się ona na długi, poprzedzający czas w wątrobie. W przedstawianych powyżej opisach używałem słowa komórki odnosząc się do każdej komórki naszego ciała bo w każdym rodzaju mamy siateczkę środplazmatyczną i możliwe, że mechanizmy te możemy odnieść równie dobrze do miocytów (komórki mięśnia) jak i hepatocytów (komórki wątroby). Obróbka glukozy zachodzi w wątrobie choć w mięśniach też znajduje się glikogen i są one główną tkanką zużywającą glukozę. Cytokiny pływające w krwioobiegu oddziałują na wszystkie tkanki organizmu (w tym mózg).

W pracach często jest wspominane, że szlaki sygnalizacyjne różnią się w zależności od typu komórki oraz stanu w jakim ona się znajduje. Tym bardziej, co częściej jest zaznaczane – szlaki nie są nam dokładnie poznane tak więc procesy wyżej opisane mogą być rzeczywiste tylko dla hepatocytów i nadal to nie jest pewne na podstawie obecnej wiedzy. Na dodatek, jeśli zainteresowany czytelnik poszpera w google schoolar, na przykład na temat stresu ER znajdzie publikacje, które są znacznie szerzej rozpisane.

Insulinooporność (IO) jest prozapalna, a cytokiny prozapalne prowadzą do OI. Jedno napędza drugie. Związkami prowadzącymi do zapalenia są wspomniany wcześniej NF-kappa B oraz kinaza JNK. Mechanizmem na jaki powołują się autorzy [1] jest taki, że cytokiny prozapalne we krwi dochodzące do komórki, łączą się z receptorami znajdującymi się na błonie komórkowej, te dalej aktywują NF-kB, a ten zwiększa ekspresję genów związanych z układem odpornościowym m.in. tych za działanie prozapalne a więc NF-kB jest także czynnikiem transkrypcyjnym natomiast cytokiny (oraz FFA i stres ER) aktywują kinaze JNK, która dalej prowadzi do IO.

Insulina to polipeptyd, duże stosunkowo białko wytwarzane przez komórki beta trzustki w postaci nieaktywnej i magazynowanej w pęcherzykach komórkowych. Insulina wydzielana jest do krwioobiegu pulsacyjnie co 8-15 minut [2]. Hormon przetrzymywany jest w postaci nieaktywnej i uwalniany, gdy dojdzie do zbyt dużego wzrostu glukozy we krwi i jest to mechanizm zabezpieczający. Po prostu – część insuliny jest zawsze trzymana na zapas. Natomiast jeśli doprowadzamy do częstych, silnych wahań glukozy we krwi trzustka pracuje intensywniej co w dłuższej perspektywie czasu jest destrukcyjne. Najpierw w wyniku stale podniesionego poziomu insuliny we krwi dochodzi do spadku wrażliwości tkanek na ten hormon – poziom insuliny jest odpowiednio wysoki, ale reakcja organizmu nieprawidłowa.

W dalszej konsekwencji, po latach “katowania” trzustki może dojść do jej przeciążenia, komórki ulegają zniszczeniu, dochodzi do spadku wydzielania insuliny, IO jest nadal na wysokim poziomie podobnie jak glukoza i mamy tutaj do czynienia z cukrzycą typu I.

Współcześnie występujące insulinooporność, chroniczny proces zapalny prowadzące do zespołu metabolicznego, problemów z układem odpornościowym, krwionośnym, kostnym, nerwowym czy do nowotworów są powodem do tego, aby obwiniać insulinę za całe zło. Słuszne jest to, że rozregulowana gospodarka insulinowo-glukozowa jest przyczyną całej gamy problemów zdrowotnych jednak to nie insulina jest problemem, a zaburzony jej metabolizm. Insulina jest nam tak samo potrzebna jak cholesterol. W przeciwnym razie organizm by jej nie syntetyzował, a my nie moglibyśmy bez niej funkcjonować. Dla kontrastu podam, że insulina wykazuje także działania przeciwzapalne. Większość czytających pierwszy raz się spotyka z takim stwierdzeniem dlatego, że obecnie skupiamy się w literaturze na chorobach zabijających miliony ludzi rocznie, schorzeniach związanych z zaburzoną gospodarką glukozowo-insulinową.

Wywołany wysokim poziomem insuliny we krwi spadek wrażliwości tkanek na insulinę zachodzi na kilku poziomach i związany jest z kilkoma mechanizmami działania [2,3]:

  1. Receptory insuliny wraz z insuliną funkcjonują na zasadzie sprzężenia zwrotnego ujemnego. Dotyczy to:
    1. Redukcji powinowactwa receptorów do insuliny,
    2. Redukcji liczby receptorów eksponowanych na komórkach – zachodzi przez stymulację internalizacji (definicja endocytozy) oraz degradacji receptorów związanych z insuliną,
    3. Spadku efektywności szlaku sygnalizacyjnego insuliny w komórce choćby z powodu “wyczerpania” elementów uczestniczących w dalszym przekazie sygnału szlaku insulinowego.
  2. Wzrost poziomu insuliny skutkuje większą liczbą zajętych receptorów insuliny, jednakże średnie całkowite ich powinowactwo do hormonu obniża się.
  3. Każdy receptor insuliny posiada dwa miejsca wiązania: jeden o większym, drugi o mniejszym powinowactwie. Stale podniesiony poziom insuliny we krwi powoduje redukcję krótkiej izoformy miejsca wiązania (wysokie powinowactwo) do długiej izoformy (niskie powinowactwo).

Poza tym, sama niewydolność mitochondrialna powiązana jest z IO co związane jest ze zbyt niską wydajnością białek rozprzęgających (z ang. UCP) w szlaku oksydacji fosforylacyjnej co skutkuje wzrostem wytwarzanych wolnych rodników działających prozapalnie. Niektórzy sugerują, że poza stresem siateczki śródplazmatycznej to właśnie nadmiar napływającej glukozy do komórki jest przyczyną zaburzeń w tolerancji insuliny oraz glukozy z powodu powstających reaktywnych form tlenu powodujących zapalenie [4,5,6,7,8].

Udział tutaj biorą także kinazy czyli białka przeprowadzające przeniesienie grupy fosforanowej z jednej cząsteczki na drugą w tym wspomniana wcześniej kinaza JNK. Przez przyłączenie/odłączenie tej grupy organizm hamuje/wzmacnia bądź zmniejsza/podnosi aktywność białka do którego jest ona wiązana. W ten sposób przeprowadzona jest zmiana aktywności konkretnych szlaków sygnalizacyjnych w zależności od stanu metabolicznego komórki. Kinazy seryny i treoniny aktywowane są czynnikami zapalnymi, lipidowymi bądź stresowymi i prowadzą do blokady szlaków sygnalizacyjnego insuliny [8]. Są one następujące:

  1. Kinazy JNK (c-Jun N-terminal kinases): należą do kinaz białkowych aktywowanych mitogenem (z ang. MAPK). Są aktywowane przez stres ER, cytokiny i kwasy tłuszczowe. U otyłych stwierdza się podniesioną jej aktywność w wątrobie, mięśniach i tkance tłuszczowej. U cukrzyków stwierdzono mutacje JIP1 (ang. JNK-interacting protein-1), proteiny wiążącej JNK i regulującej ich aktywność. Skutkiem aktywacji kinazy JNK jest fosforylacji reszty serynowej IRS-1 co prowadzi do silnego spadku jego powinowactwa do insuliny.\
  2. Kinazy IKK (IκB kinase) – kinaza inhibitora NF-κB: kinaza IKK-β fosforyluje resztę serynową IRS-1 oraz fosforyluje inhibitor NF- κB (I κB). Aktywowany NF- κB stymuluje produkcję mediatorów zapalnych (w tym TNF- α i IL-6). IKK jest aktywowany przez stres ER.
  3. Kinaza PCK-θ (Protein kinase C theta) – kinazy proteiny C-θ aktywowana jest wskutek wzrost produktów metabolizmu tłuszczy (diacyloglicerol, fatty acyl CoAs). Aktywacja tej kinazy skutkuje fosforylacją reszty serynowej IRS-1. Aktywuje ona ponadto inne kinazy seryny/treoniny powodujących OI (IKKβ oraz JNK). Inne izoformy PCK, aktywowane lipidami również mogą zaburzać szlak sygnalizacyjny insuliny.

Kinazy te (przede wszystkim IKK i JNK) są aktywowane również przez receptory toll podobne (z ang. TLR)[9]. Aktywowany on jest przez endotoksyny i prowadzi do indukcji genów odpowiedzialnych za produkcję cytokiny zapalnych. TLR są aktywowane również przez endotoksyny bakteryjne jak lipopolisacharyd bakteryjny (LPS), flagelinę czy proteoglikany bakteryjne których wyższy poziom stwierdza się przy zaburzonej strukturze bariery jelitowej. Te natomiast obserwuje się u większości ludzi, zwłaszcza u otyłych i z problemami zdrowotnymi jak choroby immunologiczne.

Szlak insulinowy zaburzają ponadto 3 grupy białek z rodziny białek SOCS (-1,-3,-6) poprzez cytokiny zaburzające fosforylację IRS-1 i IRS-2 oraz poprzez degradację tych receptorów przez proteosomy. Cytokiny zapalne na dodatek stymulują indukowalną syntezę tlenku azotu (z ang. iNOS), a wynikająca z tego nadprodukcja tlenku azotu zaburza aktywność insuliny w komórkach mięśniowych oraz funkcje komórek β u otyłych [8].

Autorzy jednej z publikacji [8] ciekawie przedstawili niektóre z opisanych tutaj szlaków w postaci graficznej.

Kinazy JNK i IKK, oporność insulinowa, procesy zapalne [1].

Podsumowanie

Obecne dane sugerują, że stres siateczki śródplazmatycznej wywołany zbyt dużą kumulacją niepozwijanych białek wraz ze stresem oksydacyjnym wywołanym niewydolnościa mitochondrialną i/lub niskim spożyciem związków przeciwutleniających z diety są główną przyczyną prowadzącą do procesów zapalnych, a w konsekwencji do zmniejszenia wrażliwości tkanek organizmu na działanie insuliny. Hormon ten, którego główną rolą jest gospodarka glukozą wydzielany jest w większych ilościach przez trzustkę, która próbuje rozwiązać problem. Narastająca insulinooporność nie pomaga i mimo wyższego poziomu insuliny we krwi glukoza także znajduje się na zbyt wysokim poziomie. Prowadzi to do szeregu problemów zdrowotnych i rozrostu tkanki tłuszczowej. Ta natomiast także jest prozapalna i im większa, tym bardziej niekorzystny ma wpływ na organizm człowieka. Mechanizmami prowadzącymi do rozwoju procesów zapalnych i oporności insulinowej są wielokierunkowego działania i biorą tutaj udział cytokiny, hormony, białka w tym enzymy i czynniki transkrypcyjne a więc same zmiany sięgają układu genetycznego tj. zmiany w ekspresji konkretnych genów. Z przedstawionych informacji logiczne jest, że przeciwdziałać temu możemy zmniejszając stres wywołany na przykład nadmiernym spożyciem składników odżywczych, niepoprawnym ładunkiem oksydo-redukcyjnym diety, nadmiernym wysiłkiem fizycznym czy zwracając uwagę na procesy zapalne organizmu.

0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *