Лишний вес - медленный убийца организама?

Жировая ткань (ЖТ) является динамичным и важным эндокринным органом, секретирующим гормоны жировой ткани, такие как адипокины / липокины, эндокринные факторы, внеклеточные везикулы, ферменты, мРНК и микроРНК (миРНК), модулирующие энергетический баланс, гомеостаз глюкозы и липидов, восстановление тканей , гомеостаз, воспалительный и иммунный ответ. В частности, ЖT способна секретировать различные клеточные сигнальные цитокины, известные как адипокины, которые регулируют местное и системное воспаление, а также энергетический гомеостаз.   Интересно, что почти все иммунные клетки, такие как резидентные макрофаги, тучные клетки, моноциты, дендритные клетки, естественные клетки-киллеры, В-клетки, Т-клетки, нейтрофилы и эозинофилы, были обнаружены в ЖT.

Были идентифицированы три основных типа жировой ткани: белая жировая ткань (WAT), коричневая жировая ткань (BAT) и бежевая («британская») жировая ткань. WAT в первую очередь отвечает за накопление энергии в виде триглицеридов и высвобождение жирных кислот во время голодания; в основном он расположен в двух разных депо, таких как подкожная жировая ткань или висцеральная жировая ткань. Адипоциты висцерального жира, окружающего внутренние органы, метаболически более активны, чем адипоциты подкожной жировой ткани, и, таким образом, способствуют риску сердечно-сосудистых заболеваний. BAT играет ключевую роль в термогенезе и в основном обнаруживается над ключицей и лопаткой у взрослых. Ожирение приводит к дисфункции жировой ткани, которая механически связана с патогенезом инсулинорезистентности в печени и скелетных мышцах.

После еды повышенная доставка глюкозы в поджелудочную железу стимулирует секрецию инсулина, который действует на печень, жировую ткань и скелетные мышцы. Основное действие инсулина на печень - подавление выработки глюкозы в печени, в то время как инсулин увеличивает поглощение глюкозы скелетными мышцами и жировой тканью. Инсулин дополнительно подавляет липолиз жировой ткани. При ожирении изменения в адипокинах, продуцируемых и высвобождаемых из жировой ткани,  в сочетании с повышенным содержанием свободных жирных кислот, способствуют развитию инсулинорезистентности в печени и скелетных мышцах.

Открытие того факта, что ожирение обычно вызывает слабое, но хроническое воспаление в тканях с классическим метаболизмом и за его пределами, произвело революцию в представлении о том, что ожирение является строго метаболическим нарушением: ожирение также следует рассматривать как воспалительное заболевание с характеристиками, отличными от классического воспаления, вызванного инфекцией. Воспалительная реакция при ожирении изначально возникает в результате чрезмерного накопления питательных веществ и нарушения метаболического гомеостаза. Это приводит к изменению количества и вида различных молекул, которые действуют как эндогенные лиганды для активации иммунных клеток. 

Лептин, пептидный гормон, секретируемый адипоцитами, находится в прямой зависимости от ожирения, проникает через гематоэнцефалический барьер и активирует свои рецепторы в различных областях ЦНС, особенно в гипоталамусе и стволе мозга. Лептин оказывает сильное влияние на снижение аппетита и увеличение расхода энергии за счет увеличения активности ЦНС.  Лептин, пожалуй, самый мощный гормональный регулятор энергетического баланса организма. Дефицит лептина или мутации с потерей функции рецептора лептина приводят к раннему развитию болезненного ожирения у людей и экспериментальных животных. Лептин является мощным активатором клеток врожденного и адаптивного иммунитета и способствует секреции провоспалительных цитокинов. 

Адипокин, известный своим анорексическим действием, также регулирует вегетативные, сердечно-сосудистые и метаболические функции, его содержание значительно повышено у пациентов с ожирением.  Адипонектин является другим адипокином, который оказывает противовоспалительное действие, однако уровень адипонектина снижается при ожирении. 

Ожирение характеризуется ремоделированием жировой ткани и провоспалительным изменением профиля адипокинов.Возникающий в результате дисбаланс между провоспалительными и противовоспалительными адипокинами считается ключом к тому, что ожирение является основным фактором риска острого повреждения легких.Лептин, провоспалительный адипокин, вырабатываемый в основном белыми адипоцитами, тесно связан с иммунной системой, играя регулирующую роль в активации Т-клеток и продукции цитокинов.

Проблемы, возникающий при ожирении:

1. Окислительный стресс

Окислительный стресс играет важную роль в развитии сопутствующих заболеваний при ожирении.  Возможные факторы окислительного стресса при ожирении включают гипергликемию,повышенный уровень липидов в тканях, дефицит витаминов и минералов, хроническое воспаление,гиперлептинемию, повышенную мышечную активность для переноса избыточного веса,эндотелиальную дисфункцию, нарушение функции митохондрий.

Окислительный стресс, вызванный ожирением, вызывает развитие различных патологических явлений, включая инсулинорезистентность и диабет, сердечно-сосудистые осложнения, нарушения сна, астму, онкологические проблемы, репродуктивную функцию, ревматологические проблемы и печеночную недостаточность.

2. Изменение иммунной функции организма

Жировая ткань богата рецепторами ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2), которые действуют как порт входа SARS-CoV-2 в клетки человека. Более высокое количество адипоцитов в  может привести к большей вирусной нагрузке и длительной виремии.

Было показано, что ожирение изменяет иммунную функцию и увеличивает восприимчивость к инфекции от различных патогенов. Повышенные циркулирующие провоспалительные цитокины, а также снижение уровня адипонектина могут ухудшить иммунологический ответ на инфекцию. Это влечет за собой нарушение структуры лимфоидной ткани и сдвиги в популяциях лейкоцитов и воспалительных фенотипах. 

Ожирение связано с прокоагулянтным профилем, который может играть роль в тромбоэмболических осложнениях COVID-19 .

3. Сопутствующие заболевания.
  • Ожирение связано со снижением легочной функции, включая уменьшение резервного объема выдоха и податливости дыхательной системы, что может повысить риск осложнений COVID-19, вызванных PwO.
  • Ожирение и дисфункциональная жировая ткань связаны с сопутствующими заболеваниями, такими как диабет 2 типа, гипертония, сердечно-сосудистые и почечные заболевания, которые могут ухудшаться во время COVID-19 и влиять на общее состояние здоровья пациентов 
  • Ожирение связано с нарушением толерантности к глюкозе, инсулинорезистентностью и повышенным уровнем инсулина в плазме. 
4. Эндотелиальная дисфункция сосудов.

Эндотелий регулирует гомеостаз сосудов, поддерживая тонкий баланс между секрецией вазодилататоров и вазоконстрикторов. Он производит ряд биоактивных медиаторов, которые регулируют сосудистый тонус, контролируют проницаемость, модулируют пролиферацию, регулируют миграцию гладкомышечных клеток, уменьшают миграцию лейкоцитов и регулируют адгезию и агрегацию тромбоцитов. Воспаление, связанное с ожирением, вызывает дисбаланс между провоспалительным / прокоагулянтным и противовоспалительным / антикоагулянтным состояниями эндотелия, таким образом, способствует нарушению его гемостаза. Различные исследования показывают, что эндотелиальные дисфункции при ожирении возникают в результате хронического и прогрессирующего воспалительного процесса. 

В совокупности ожирение нарушает хрупкое равновесие и способствует развитию эндотелиальной дисфункции сосудов.Изменения в этом балансе предрасполагают эндотелий сосудов к протромботическим и проатерогенным состояниям, что приводит к активации тромбоцитов, нарушению коагуляции и тромбозу, что впоследствии приводит к повреждению и отказу жизненно важных органов

5. Влияние ожирения на респираторные заболевания.

Влияние ожирения на респираторные заболевания изначально можно отнести к двум патомеханизмам: механическому / физиологическому и воспалительному / метаболическому. Многие исследования за последние десятилетия показывают, что непропорциональное увеличение веса, сопровождающееся отложением жира на грудной стенке, брюшной полости и верхних дыхательных путях, связано с уменьшением объема легких, объема форсированного выдоха за 1 секунду, жизненной емкости легких , функциональной активности. Второй фактор снова связан с системным воспалением, вызванным ожирением. Повышенный уровень адипокинов, включая лептин, резистин и висфатин; провоспалительные цитокины / хемокины, и другие факторы, такие как свободные жирные кислоты и триацилглицерин, повышают уязвимость легких к легочному воспалению. 

Это сказывается на увеличении набора лейкоцитов, продукции цитокинов, проницаемости микрососудов, обструкции дыхательных путей и повреждении эндотелиальных клеток, вызывая повышенный риск некоторых респираторных системных заболеваний.В сочетании с системным воспалением, инсулинорезистентностью и окислительным стрессом жировая ткань, окружающая легочную артерию, вносит свой вклад в патобиологию легочной артериальной гипертензии, нарушая структуру и функцию легких. Ожирение может поставить под угрозу подвижные реснички эпителиальных клеток дыхательных путей и нарушить работу мукоцилиарных эскалаторов, что может затруднить избавление от вторжения SARS-CoV-2. 

Влияние микронутриентов на ожирение.

На сегодняшний день существует много новых исследований  о влиянии микронутриентов  на ожирение и метаболический синдром в исследованиях на животных и людях.Одним из направлений исследований является  выделение потенциальных механизмов Омега-3 в снижении массы тела, улучшении состава тела и противодействии неблагоприятным метаболическим последствиям ожирение.

Существует несколько предложенных механизмов, с помощью которых Омега-3 могут снижать массу тела и улучшать метаболический профиль. К ним относятся изменения в экспрессии генов жировой ткани; изменения высвобождения адипокина; адипокин-опосредованные или связанные с адипокином пути; подавление аппетита; изменения углеводного обмена; усиление окисления жиров; увеличение расхода энергии (возможно, за счет термогенеза); активация механизмов, участвующих в мышечном анаболизме; и, наконец, влияние на эпигенетику.

Несколько исследований показали, что Омега-3 модулируют секрецию адипокина. Лица с ожирением имеют высокий уровень лептина в плазме, что свидетельствует о резистентности к лептину. И наоборот, потеря веса приводит к параллельному снижению уровня лептина в плазме. Это связанное с потерей веса снижение лептина может способствовать возникновению чувства голода и снижению скорости метаболизма и, в конечном итоге, привести к восстановлению веса. Добавка Омега-3 ослабляет снижение уровня лептина в крови, которое происходит во время потери веса у полных женщин, что предполагает потенциально значительную роль Омега-3 в поддержании потери веса.

Исследования, проведенные на клеточных культурах и на моделях животных, показывают, что   β-каротин, основной предшественник витамина А и ретиноевой кислоты, снижает ожирение, способствуя окислению жирных кислот в адипоцитах и других тканях. Наблюдательные и интервенционные исследования подтверждают эти выводы и дают объяснение, согласно которому потребление фруктов и овощей, богатых каротиноидами провитамина А, предотвращает развитие ожирения.