Лептин

Лептин – это гормон жировой ткани, обеспечивающий регуляцию энергетических, нейроэндокринных и метаболических процессов организма. Он служит клинико-лабораторным маркером риска сахарного диабета 2-го типа и ишемической болезни сердца, а также применяется для диагностики ожирения и вторичной аменореи.

Синонимы русские

Гормон жировой ткани, гормон голода.

Синонимы английские

Leptin, adipo-stat signal.

Метод исследования

Иммуноферментный анализ (ИФА).

Единицы измерения

Нг/мл (нанограмм на миллилитр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Как правильно подготовиться к исследованию?

Не курить в течение 30 минут до сдачи крови.

Общая информация об исследовании

Лептин получил название от греческого слова leptos, что означает «худой, тонкий». Этот гормон вырабатывается клетками жировой ткани и регулирует энергетические, нейроэндокринные и метаболические процессы организма.

Функция лептина осуществляется через его взаимодействие с рецепторами ObRs, находящимися в головном мозгу, а также в некоторых периферических тканях. Существует несколько изоформ ObRs: ObRa и ObRc, необходимые для транспорта молекулы лептина через гемато-энцефалический барьер (ГЭБ), и ObRb, обеспечивающий основные регуляторные эффекты в гипоталамусе. В результате взаимодействия с ObRb лептин стимулирует синтез анорексигенных (подавляющих аппетит) медиаторов (в частности, проопиомеланокортина) и тормозит синтез орексигенных (стимулирующих аппетит) медиаторов (в частности, нейропептида Y). Кроме того, лептин воздействует на мезолимбическую систему, формирующую мотивацию к принятию пищи и чувство удовлетворения от еды, и на нейроны центров продолговатого мозга, также формирующие чувство насыщения. По сути, лептин является уникальным «датчиком», координирующим многие нейроэндокринные процессы человека в соответствие с его энергетическими запасами. В норме повышение концентрации лептина происходит после обильной еды и сопровождается снижением аппетита.

Наследственный дефицит данного гормона возникает из-за некоторых мутаций в его гене, приводящих к укорачиванию молекулы лептина и нарушению ее структуры. При отсутствии подавляющего влияния лептина на аппетит люди испытывают постоянное чувство голода и набирают вес. Пациенты с этим редким врожденным дефектом характеризуются выраженным ожирением, развивающимся уже в детском возрасте, гипотиреозом, гипогонадизмом и задержкой полового развития. Несмотря на то что врожденный дефицит лептина встречается редко (у 5-6 % страдающих ожирением), его следует учитывать при диагностике ожирения, так как применение экзогенного лептина у таких пациентов значительно снижает вес и нормализует уровень половых гормонов.

Однако у подавляющего большинства пациентов с ожирением имеется переизбыток лептина на фоне невосприимчивости к его действию. При этом отсутствует контроль гипоталамуса и других структур головного мозга за частотой и количеством принятия пищи. Пациент испытывает голод даже при наличии адекватных его физиологическим затратам запасов энергии. Считается, что невосприимчивость к лептину развивается в результате структурных и функциональных дефектов на уровне рецептора ObRb, избыточной продукции ингибиторов лептина, а также при нарушении транспорта молекулы лептина через ГЭБ.

Около 1 миллиарда людей во всем мире страдает ожирением. С эволюционной точки зрения способность запасать энергию в виде жира при условии избытка пищи была необходима для выживания человека как вида, поэтому естественный отбор был направлен на закрепление мутаций, обеспечивающих накопление жировой ткани. В современном обществе, изобилующем продуктами питания, эти сложившиеся адаптационные механизмы более не являются преимуществом, однако по-прежнему сильны. Моногенные варианты (мутации одного гена) наблюдаются у малой доли пациентов с ожирением, в подавляющем же большинстве случаев ожирение – полигенное (обусловленное отклонениями в нескольких генах) и полифакториальное (вызванное сочетанием внутренних и внешних факторов) заболевание. Большое значение в развитии ожирения имеют малоподвижный образ жизни, курение и особенности рациона.

Ожирение – ведущий фактор риска развития сахарного диабета. Избыток жировой ткани провоцирует усиленную продукцию инсулина  и гиперинсулинемию, что, в свою очередь, приводит к уменьшению количества рецепторов инсулина в периферических тканях и инсулинорезистентности. В норме лептин независимо от эффекта инсулина усиливает утилизацию глюкозы периферическими тканями и окисление жирных кислот в печени, увеличивает чувствительность периферических тканей к инсулину и снижает его секрецию бета-клетками поджелудочной железы. Поэтому при наличии резистентности к лептину часто развивается и инсулинорезистентность, нарушается утилизация глюкозы и возрастает риск развития сахарного диабета 2-го типа, поэтому измерение концентрации лептина может быть использовано для оценки риска развития этого заболевания.

Ишемическая болезнь сердца (ИБС) также связана с ожирением. Высокая концентрация лептина стимулирует оксидативный стресс (окислительное повреждение клеток) в эндотелиоцитах, разрастание гладкомышечных клеток и отложение солей кальция в сосудистой стенке. Эти изменения приводят к нарушению реакции сосуда в ответ на дилатацинные стимулы (например, воздействие алкоголя, снижение артериального давления) и способствуют развитию атеросклероза. Избыток лептина связан с повышением концентрации протромбогенных факторов, таких как фибриноген, фактор VII и фактор фон Виллебранда. Структурные особенности лептина позволяют отнести его к семейству провоспалительных цитокинов – белков, поддерживающих воспаление. Например, лептин участвует в созревании Т-лимфоцитов в тимусе, поддержании пула NK-клеток, хемотаксисе и активации нейтрофилов. На гуморальном уровне лептин стимулирует продукцию фактора некроза опухолей ? (TNF-?) и ИЛ-6. Эти иммунологические нарушения, обусловленные повышенным уровнем лептина и некоторых других цитокинов, позволяют рассматривать ожирение как хроническое воспалительное заболевание. Повышенный уровень лептина является предиктором развития инфаркта миокарда, нестабильной стенокардии или внезапной сердечной смерти. Таким образом, повышение концентрации лептина может рассматриваться как клинико-лабораторный маркер риска ИБС.

Концентрация лептина прямо пропорциональна массе жировой ткани и отражает энергетические запасы организма. Истощение энергетических запасов (в результате голодания, интенсивных физических нагрузок) сопровождается понижением концентрации лептина, что провоцирует характерные нейроэндокринные изменения: снижение уровня тироксина  (понижение температуры тела и метаболизма, чувство холода, замедление реакций), повышение уровня гормонов стресса соматотропина , адреналина и кортизола  (усиление липолиза и глюконеогенеза в печени, гипертриглицеридемия и гипергликемия) и снижение уровня половых гормонов (характерный признак истощения – вторичная аменорея и ановуляция, а также остеопороз).

Гипоталамическая аменорея встречается у 3-8,5 % пациенток в возрасте 13-44 лет. Она сопровождается подавленной ритмической продукцией гонадотропин-рилизинг-гормона (Гн-РГ) гипоталамуса, что приводит к дефициту фолликулостимулирующего (ФСГ)  и лютеинизирующего (ЛГ)  гормона гипофиза, снижению уровня половых гормонов и ановуляции. Одной из причин гипоталамической аменореи является дефицит лептина. Применение экзогенного лептина у таких пациенток нормализует синтез ГнРГ, ФСГ, ЛГ и половых гормонов. Поэтому измерение уровня лептина может быть использовано для выявления причины вторичной аменореи, а также для определения тактики лечения женского бесплодия.

Для чего используется исследование?

• Для дифференциальной диагностики ожирения (особенно для исключения его моногенных вариантов, например мутаций в гене рецептора меланокортина Mc4r), а также для решения вопроса о необходимости назначения экзогенного лептина.
• Для оценки риска развития сахарного диабета 2-го типа.

Что означают результаты?

Референсные значения

Для женщин: 3,7 - 11,1 нг/мл.

Для мужчин: 2 - 5,6 нг/мл.

Причины повышения уровня лептина:

• избыточное поступление питательных веществ;
• хроническая почечная недостаточность;
• гипотиреоз;
• синдром ночного апноэ;
• стресс.

Причины понижения уровня лептина:

• недостаточное поступление питательных веществ (голодание, анорексия);
• значительные физические нагрузки;
• гипертиреоз;
• хронические воспалительные заболевания (туберкулез, ревматоидный артрит, псориаз);
• злокачественные новообразования;
• дефицит сна.

Что может влиять на результат?

• Продукция лептина стимулируется эстрогенами и подавляется тестостероном , поэтому концентрация лептина у женщин выше, чем у мужчин.
• Концентрация лептина меняется в течение дня: высокие уровни характерны для утренних и вечерних часов.
• Доля связанного с растворимым в плазме рецептором лептина (неактивного лептина) может составлять до 80 % общей концентрации этого гормона.

Также рекомендуется

• Глюкозотолерантный тест

Кто назначает исследование?

Эндокринолог, диетолог, кардиолог, гинеколог-эндокринолог, врач-генетик.

Литература

• Kelesidis T, Kelesidis I, Chou S, Mantzoros CS. Narrative review: the role of leptin in human physiology: emerging clinical applications. Ann Intern Med. 2010 Jan 19;152(2):93-100.
• Blüher S, Mantzoros CS. Leptin in humans: lessons from translational research. Am J Clin Nutr. 2009 Mar;89(3):991S-997S.
• Singhal A et al. Influence of leptin on arterial distensibility: a novel link between obesity and cardiovascular disease? Circulation. 2002 Oct 8;106(15):1919-24.
• Ahima RS, Flier JS. Leptin. Annu Rev Physiol. 2000;62:413-37.
• Jie Li, Fanghong Li, Allan Zhao. Inflammation and leptin. Drug Discovery Today: Disease Mechanisms, Volume 3, Issue 3, Autumn 2006.