W jaki sposób leptyna, hormon regulujący metabolizm i masę ciała, wchodzi w interakcje z ważnym receptorem mózgu, dała badaczom z University of Michigan wgląd w możliwe sposoby zwalczania otyłości, zaburzeń metabolicznych i niektórych chorób zapalnych. Raport opublikowany w «Molecular Cell» w październiku 2012 roku wskazuje na istotne spostrzeżenia dotyczące tego hormonu.
Leptyna, odkryta w 1995 roku, cieszy się dużym zainteresowaniem naukowców, którzy poszukują nowych metod leczenia cukrzycy typu 2 oraz otyłości. Podobnie jak insulina, leptyna jest hormonem, który odgrywa kluczową rolę w regulacji zużycia energii w organizmie. Oporność na leptynę lub jej brak wiąże się z otyłością.
Stężenie leptyny w organizmie może być zaburzone przez wiele czynników; autorzy opisują je jako «złożone przyczyny». Często oporność na leptynę wynika z nieprawidłowego funkcjonowania receptora leptyny w mózgu.
Uzyskując lepsze zrozumienie interakcji leptyny i jej receptora, naukowcy są przekonani, że będą w stanie odkryć nowe metody leczenia zaburzeń metabolicznych oraz otyłości. Struktura kompleksu sygnałowego między leptyną a jej receptorami pozostaje nadal niedostatecznie zbadana, co podkreślają autorzy.
Georgios Skiniotis zastosował mikroskopię elektronową, aby uzyskać pierwszy obraz interakcji leptyny i jej receptora. Odkrył, że receptor leptyny jest podobny do innych receptorów z tej samej rodziny. Wyjaśnił, że może to pomóc badaczom w identyfikacji nowych celów terapeutycznych w leczeniu chorób związanych z hormonami.
Skiniotis stwierdził:
«To jest ekscytujące nie tylko dlatego, że może pomóc w opracowywaniu nowych leków. Teraz lepiej rozumiemy konstrukcję i mechanizmy sygnalizacji za pośrednictwem tej klasy receptorów, co prowadzi nas do zupełnie nowego zestawu intrygujących pytań.» W swoim artykule Skiniotis i jego zespół wyjaśniają, że receptor jest zbudowany z dwóch obrotowych nóg zawiasowych, które obracają się, aż wejdą w kontakt z leptyną. Kiedy leptyna wiąże się z receptorem, nogi stają się sztywne.
Gdy leptyna łączy się z receptorem, a obie nogi stają się sztywne, wysyłają sygnał do kinazy Janus, enzymu. Hamowanie kinaz Janusa może pomóc w poprawie wielu stanów związanych z zapaleniem lub zaburzeniami metabolicznymi, takimi jak cukrzyca typu 2, reumatoidalne zapalenie stawów i łuszczyca. Pacjenci z łuszczycą mają wyższy poziom leptyny. Zbadano kilka leków mających na celu leczenie zaburzeń związanych z kinazami Junus.
Dyrektor Instytutu Nauk o Życiu, Alan Saltiel, podkreśla, że prace Skiniotisa mogą otworzyć nowe kierunki badań nad różnymi chorobami i stanami zdrowia.
Saltiel powiedział:
«Badanie może pomóc w rozwiązaniu istotnego problemu, z którym borykaliśmy się przez jakiś czas. Ponieważ leptyna jest głównym regulatorem apetytu, zrozumienie, dlaczego oporność na jej działanie rozwija się w otyłości, stanowi kluczową przeszkodę w odkrywaniu nowych leków na otyłość i cukrzycę. Opracowanie jasnego obrazu, jak leptyna może wiązać się z receptorem, może być pierwszym krokiem w pokonywaniu oporności na leptynę.»
Leptyna została szeroko przebadana. Poniżej przedstawiamy przykłady niektórych ustaleń:
- Zidentyfikowano szlak sygnałowy w mózgu, który może indukować oporność na leptynę komórkową, co podważa zdolność organizmu do rozpoznawania sytości i powoduje kontynuację jedzenia.
- Kobiety z podwyższonym poziomem leptyny wykazują mniej objawów depresyjnych. Ta odwrotna zależność nie jest związana z BMI (wskaźnik masy ciała), stwierdzili naukowcy.
- Brak leptyny przyczynia się do wystąpienia amenorrhoei hipotalamicznej. Leczenie kobiet syntetyczną formą leptyny może przywrócić płodność oraz zmniejszyć ryzyko złamań kości u bardzo szczupłych kobiet.
- Wzrost poziomu leptyny może sprzyjać powstawaniu nowotworów jelita grubego poprzez aktywację komórek macierzystych raka okrężnicy i odbytnicy. Innymi słowy, leptyna może promować rozwój raka jelita grubego.
- Nadmiar fruktozy w diecie może prowadzić do zwiększenia poziomu leptyny.
**Nowe badania i odkrycia w 2024 roku**
W ostatnich badaniach z 2024 roku naukowcy skupili się na roli leptyny w regulacji układu immunologicznego. Wykazano, że leptyna nie tylko wpływa na metabolizm, ale również na odpowiedź immunologiczną organizmu, co może mieć istotne znaczenie w kontekście chorób autoimmunologicznych.
Badania wykazały, że pacjenci z otyłością mają zmienioną odpowiedź immunologiczną, co może sprzyjać przewlekłym stanom zapalnym. Leptyna wydaje się odgrywać kluczową rolę w tym procesie poprzez stymulację produkcji prozapalnych cytokin, co sugeruje, że interwencje mające na celu zmniejszenie oporności na leptynę mogą przynieść korzyści nie tylko w leczeniu otyłości, ale również w terapii chorób zapalnych.
Ponadto, nowe badania zidentyfikowały potencjalne związki między poziomem leptyny a ryzykiem wystąpienia chorób sercowo-naczyniowych. Odkrycia te wskazują na możliwość opracowania nowych strategii terapeutycznych, które mogłyby pomóc w redukcji ryzyka tych poważnych schorzeń poprzez modulację działania leptyny.
Podsumowując, leptyna pozostaje w centrum uwagi badań nad otyłością i zaburzeniami metabolicznymi. Zrozumienie jej roli w organizmie oraz mechanizmów, które prowadzą do oporności na jej działanie, otwiera nowe perspektywy w zakresie terapii i prewencji wielu schorzeń.
