Zsírsav anyagcsere-rendellenességek az izmok és a zsírszövet elhízott betegeknél -
Ez a konferencia a vázizomzat zsír oxidációjáról fog beszélni, hogyan változik ez a folyamat az elhízásban, és milyen típusú beavatkozások hajthatók végre annak javítása érdekében.
A jelenség anyagcsere-rugalmasság
A vázizomzat glükózfelvételét PET technológiával (pozitron emissziós tomográfia) vizsgálták, amely kimutatta, hogy a glükóz használatában metabolikus rugalmasság van, a böjt alatt a glikogén felvétele és felhalmozódása minimális, és a ezek az arányok az inzulinra adott válaszként. Böjt állapotban a vázizomzatban nagyon magas a zsírsavfelvétel: az a frakció, amelyet egyetlen menetben extrahálnak a vázizomban, 40% körüli, ami nagyon magas az 1% -os extrakciós glükózhoz viszonyítva, ugyanazon körülmények között; Ez a vázizom zsírtól való függése lehetővé teszi a test számára, hogy glükózmegtakarítást végezzen az agy javára, és elkerülje a hipoglikémiát a koplalás és a testmozgás során.
A normál éhomi energiaforrásként a zsír oxidációjától való nagy izomfüggőség a légzési hányados (CR) értékeiben tükröződik, amely a széndioxid-termelés és az oxigénfogyasztás közötti kapcsolat eredménye, és jelzi amely Ez az üzemanyag, amelyet a test egy adott időben használ. Értéke alacsony a normál éhezés során, ami azt jelzi, hogy főként zsírt éget; Másrészt a 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő egyénekben annak ellenére, hogy többségük túlsúlyos és magas a keringő zsírsavszintje, a hányados magas, a zsíroxidáció hibája miatt.
Az 1. ábra szemlélteti, hogy mi történik normál fiziológiai körülmények között, sovány egyéneknél, a CR-vel a lábban mérve (LegRQ) technikájával RQ (bilincs), vagyis, változások a CR-ben egy szorító alatt. A CR nagyon alacsony éhgyomri értéket képvisel, ami a zsír oxidációjától függ, de az inzulin infúziója során stimulálódik a glükózfelvétel, elnyomódik a zsír oxidációja, és az izom szinte kizárólag az oxidációtól függ. A glükóz, így a CR kezdeti értéke 0,8 és hozzávetőleges értéke 1,0.
A 2-es típusú cukorbetegségben két rendellenességet észlelnek: egyrészt az éhezési állapotban nincs függőség a zsír oxidációjától, ez a jelenség lenyűgöző, éppen azért, mert nagy mennyiségű zsír áll rendelkezésre az égéshez, ami azt jelenti, hogy bizonyos hiba a szöveten belül, akár a zsírnak a plazmából történő kinyerése érdekében, ami valójában nem így van, akár a zsír intracelluláris eloszlásának elérése érdekében az oxidáció érdekében. Másodszor, a zsír felhasználásának ez a hiánya fennmarad az inzulinstimulációval szemben. A 2. ábra bemutatja az adaptáció, a homeosztázis és az éhgyomri és inzulinstimulációs állapotok elvesztését a cukorbetegségben.
Az elhízottaknál metabolikus rugalmatlanság figyelhető meg, amelyet a 3. ábra szemléltet, ahol bebizonyosodik, hogy a normál izomnak nagy a képessége arra, hogy átmenjen az üzemanyag-oxidációs mintázatától, attól függően, hogy az alany éppen evett vagy éhezett, míg az elhízásban ez a homeosztatikus kapacitás elvész. A belgyógyász a krónikus betegségeket mindig olyan entitásoknak tekinti, amelyeknél a fiziológiai tartalékok csökkenése következik be: mind a pangásos szívelégtelenség, mind az emfizéma vagy a krónikus veseelégtelenség jellemzője a homeosztatikus képesség kritikus elvesztése; Ebben az összefüggésben gondolni kell az elhízásban megjelenő inzulinrezisztenciára is, mint például a fiziológiai tartalék elvesztésére, a különböző üzemanyagok közötti váltás képessége tekintetében.
A 4. ábra az olajvörös O-val (ORO) történő festéssel végzett szövettani vizsgálatok eredményeit mutatja, amelyek megfestik a zsírt, és lehetővé teszik, hogy vörös cseppekként láthassák az izomrostokban, amelyek a komputertomográfiával is megfigyelhetők. nem invazív, vagy mágneses rezonancia spektroszkópiával, sok más alkalmazható technika mellett. Mindegyik azt mutatja, hogy az izom zsírtartalma megnő az inzulinrezisztencia, az elhízás és a cukorbetegség szempontjából. Látható, hogy az izomrostok zsírtartalma többszörösen magasabb elhízás és II. Típusú cukorbetegség esetén; a fehér sávok azt mutatják, hogy a mérsékelt, 10 és 15% közötti fogyás az intramuszkuláris zsír csökkenésével jár.
A képek számítási elemzése lehetővé teszi a zsírtartalom számszerűsítését; Az I. típusú szálak várhatóan több zsírral rendelkeznek, mint a II. típusú rostok, és pontosan ez figyelhető meg, de az egyes rosttípusokon belül az elhízott és II. típusú cukorbetegségben szenvedő egyéneknél több az I. típusú és a II. IIb. A mitokondriális aktivitással kapcsolatban definíció szerint az I. típusú szálak várhatóan magas szintű aktivitással rendelkeznek a II. Típushoz képest, és pontosan ez figyelhető meg, de az elhízás és a II. Típusú cukorbetegségben szenvedő egyéneknél csökkent a mitokondriális aktivitás az egyes típusokon belül. rostból (6. ábra).
Ez a mitokondriális aktivitás részletesebb elemzéséhez vezetett, hogy lássa, van-e különbség az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség között.A 7. ábra a vázizom myofibrillusai közötti mitokondrion elektronmikroszkópos nézetét mutatja, egy kis csepp zsírral együtt., amely fontos üzemanyag; Ez a morfológia meglehetősen különbözik a jobb oldali 2-es típusú cukorbetegségű izomrosttól, amelyben a mitokondrium kisebb és a zsír nagyobb.
A kisebb mitokondriális méret korrelál az inzulinrezisztencia súlyosságával. A 8. ábra grafikonja bemutatja az inzulin képességét a test anyagcseréjének stimulálására; Mint látható, a magas inzulinérzékenységű egyének általában nagyobb mitokondriumokkal rendelkeznek, mint az inzulinrezisztenciával rendelkezők.
Ugyanígy, amikor a vázizomból izolált mitokondriumokban meghatározzuk a NADH-oxidáz aktivitását, megfigyelhető, hogy a kisebb mitokondriális méret ennek az enzimnek az alacsonyabb aktivitásával jár. Ismert, hogy ez az elektrontranszport-lánc aktivitásának tükröződése, amely jelentősen csökken az elhízásban, még akkor is, ha 2-es típusú cukorbetegséget adunk hozzá (lásd 9. ábra). Ez a fokú csökkenés nem az, amit általában a mitokondriumok örökletes betegségei mutatnak, amelyeknél a hibák sokkal markánsabbak, vagyis ezek nem a mitokondriális betegségre jellemző fő autoszomális recesszív vagy domináns örökletes hibák; de ezek a 20-30% -os diszfunkciók az izomot idővel a zsír felhalmozódásának teszik ki.