Adiponektin

Struktura adiponektinu

Adiponektin je protein, který je tvořený v adipocytech. Patří do početné skupiny adipokinů, tzn. proteinů tvořených tukovou tkání. Adiponektin byl objeven v polovině 90. let 20. století a dodnes patří k nejintenzivněji zkoumaným adipokinům.

Struktura

Adiponektin je protein o 244 aminokyselinách. Gen pro adiponektin je lokalizován na 3. chromozomu, lokus 3q27. Existují čtyři typy mutací tohoto genu. Molekula adiponektinu sestává ze dvou strukturálně odlišných domén – kolagen-like doména a komplement C1q-like globulární doména. V organismu nalezneme adiponektin ve dvou formách – jako trimer (nízkomolekulární forma – LMW, převážně v cirkulaci) a jako hexamer, složený ze dvou trimerů spojených disulfidickými vazbami (vysokomolekulární forma – HMW, lokalizována převážně intracelulárně).

Hladiny adiponektinu

Adiponektin je nejhojnější produkt tukové tkáně, zahrnuje 0,01 % všech proteinů plazmy, jeho hladiny se pohybují v rozmezí 5–10 mg/l. Koncentrace adiponektinu klesá s věkem a je o cca 40 % vyšší u žen než u mužů (to souvisí s celkově vyšším objemem tukové tkáně u žen než u mužů). Exprese adiponektinu podléhá cirkadiánním rytmům, propad jeho koncentrací můžeme vysledovat v noci a brzy ráno. Jeho hladiny negativně korelují s BMI, obsahem viscerálního tuku, celkovým podílem tukové tkáně v organismu, kouřením, přítomností diabetes mellitus, inzulínové rezistence, hypertenze a ischemické choroby srdeční, hladinou C-reaktivního proteinu a triacylglycerolů. Stejně tak zvýšená aktivita sympatiku snižuje hladiny adiponektinu.

Mechanismus účinku

Adiponektin působí přes své specifické receptory. Existují dva typy těchto receptorů – AdipoR1 a AdipoR2. Receptory jsou exprimovány ubikvitárně ve většině tkání ((β-buňky pankreatu, srdeční svalovina, makrofágy, aterosklerotické léze), převážně však v kosterních svalech (AdipoR1) a játrech (AdipoR2). Adiponektinové receptory jsou strukturálně podobné G-proteinům (obsahují sedm transmembránových domén), jejich funkce je však velmi odlišná. Navázáním adiponektinu na receptory aktivuje početné signální dráhy v buňce, především prostřednictvím PPARα či AMPK.

Funkce adiponektinu

Adiponektin plní v organismu množství rozličných funkcí.

• Adiponektin inhibuje proliferaci a migraci hladkých svalových buněk. Chrání před rozvojem aterogenních změn, inhibuje přeměnu makrofágů na pěnové buňky.
• Potlačuje produkci reaktivních kyslíkových radikálů, která je vyvolána vysokou hladinou glukózy v endoteliálních buňkách.
• Snižuje hladiny adhezivních molekul (snížení přichycení cholesterolu a makrofágů na aterosklerotické léze).
• Stimuluje produkci interleukinů IL-1 a IL-10 (protizánětlivé faktory tvořené makrofágy).
• Adiponektin je důležitým regulátorem eNOS (endoteliální syntáza oxidu dusnatého), což je klíčový determinant endoteliální funkce a angiogeneze.
• Adiponektin má protizánětlivý a protiapoptotický efekt.
• Zvyšuje β-oxidaci ve svalech [20]. Tímto zvýšením zlepšuje inzulínovou rezistenci ve svalech a játrech.
• Zvyšuje oxidaci mastných kyselin ve svalech, snižuje plazmatické hladiny glukózy, triacylglycerolů a volných mastných kyselin.
• Adiponektin se kumuluje v cévních zraněních. Mohl by být proto použitelný jako marker časného stádia aterosklerózy.

Shrnutí

Adiponektin působí jako ochranný faktor proti změnám, které jsou zapříčiněny obezitou a rozvinutým metabolickým syndromem. Při stálém stavu organismu (přítomnost obezity a metabolického syndromu) však nestačí na udržení fyziologického stavu a dochází k patologickým změnám spojeným s obezitou.

Reference

• Matsuzawa Y., Funahashi T., Kihara S. et al. Adiponectin and metabolic syndrome. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 2004, 24: 29-33.
• Shimada K., Miyazaki T., Daida H. Adiponectin and atherosklerosis disease. Clinica Chemica Acta, 2004, 344: 1–12.
• Seung Hwan Han, Quon J. M., Jeong-a Kim et al. Adiponectin and cardiovascular disease. Journal of the American College of Cardiology, 2007, 5: 531-8.
• Gil-Camposa M., Canete R., Gil A. Adiponectin, the missing link between insuline resistance and obesity. Clinical Nutrition , 2004, 23: 963–974.
• Gilardini L., McTernan P. G., Girola A. et al. Adiponectin is a candidate marker of metabolic syndrome in obese children and adolescents. Atherosclerosis, 2006, 189: 401–407.
• Kharroubi I., Rasschaert J., Eizirik D. L. et al. Expression of adiponectin receptors in pancreatic b cells. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2003, 312: 1118–1122.
• Störk S., Bots M. L., Angerer P. et al. Low levels of adiponectin predict worsering of arterial morphology and function. Atherosclerosis, 2007, v tisku.
• Gable D. R., Hurel S.J., Humphries S.E. Adiponectin and its gene variants as risk factors for insulin resistance, the metabolic syndrome and cardiovascular disease. Atherosclerosis, 2006, 188: 231–244.
• Hopkins T. A., Ouchi N., Shibata R. et al. Adiponectin actions in cardiovascular system. Cardiovascular Research, 2007, 74: 11–18.