Метаболитен синдром, митохондриална болест, швейцарски медицински преглед
обобщение
Метаболитният синдром (MS) свързва дислипидемия, хипертония, непоносимост към глюкоза, провъзпалително/протромботично състояние и наднормено тегло, от които представяме нововъзникваща физиопатологична хипотеза. Последните изследвания показват, че митохондриалните дисфункции индуцират вътреклетъчното натрупване на acylCoA и диацилглицерол, инактивирайки инсулиновата сигнализация чрез директен ефект върху инсулинозависимите транспортери на глюкоза. Дефект в окислителното фосфорилиране би довел до инсулинова резистентност. Нарушението на митохондриалната функция е налице в мускулите, черния дроб, панкреаса и кръвоносните съдове и допринася за клинични прояви. Тези наблюдения на митохондриални увреждания ни показват връзка между клиниката и патофизиологията на МС.
Въведение
Атерогенна дислипидемия, артериална хипертония, непоносимост към глюкоза, провъзпалително и протромботично състояние, най-често при пациенти с наднормено тегло е добре известна асоциация като метаболитен синдром. Описанието на този набор от сърдечно-съдови рискови фактори е предложено за първи път от Ривън преди двадесет години. 1 Оттогава много голям брой публикации се занимават с темата, въпреки че концепцията за синдром се обсъжда. Всъщност критериите, които го определят, се състоят от елементи, използвани за оценка на появата на сърдечно-съдов риск (диабет, хипертония и др.) И елементи, насочени към предлагане на обща етиология (инсулинова резистентност). Тази амбивалентност вероятно обяснява устойчивостта на две различни дефиниции (Таблица 1).
Определения от СЗО и Националната образователна програма за холестерола: ATP III
В следващите редове ще представим текущото състояние на митохондриалните дисфункции и ще предложим патофизиологична хипотеза, която дава смисъл. В действителност, митохондриите са цитирани от много научни публикации като източник на инсулинова резистентност и сърдечно-съдови заболявания. Тази хипотеза дава възможност да се разглеждат проявите на метаболитен синдром като континуум и предоставя допълнителни ключове за разбиране на нашите лечения.
Физиология и митохондрии
Митохондриите са органът, който трансформира абсорбираните хранителни вещества в източник на енергия. Този процес, катализиран от дихателната верига, разположена на нивото на вътрешната мембрана на митохондриите, включва два етапа: окисление на NADH (никотинамид аденин динуклеотид) и окислително фосфорилиране. Тази последна фаза включва свързване на фосфат с ADP (аденозин дифосфат), за да се получи ATP (аденозин трифосфат). Митохондриите също играят ключова роля в окисляването на мастните киселини и в клетъчните програми, водещи до апоптоза. 5
Ролята на митохондриалната функция в инсулиновата резистентност 6 и дори в развитието на диабет е призната от няколко години. 7 Работата върху стареенето и инсулиновата резистентност даде възможност при възрастните хора да се идентифицира дефект в окислителното фосфорилиране, придружен от намаляване на общото окисление на енергийните субстрати и синтеза на АТФ, както в мускулите, така и в черния дроб. Този дефект би довел до натрупване на вътреклетъчни липиди (ацилКоА и диацилглицерол), което от своя страна би нарушило инсулиновите сигнални пътища и ще насърчи появата на инсулинова резистентност чрез директен инхибиторен ефект върху инсулинозависимите транспортери на глюкоза. 8 Подобни данни са получени от същата група изследователи при потомството на родители с диабет тип 2, които са изложени на повишен риск от диабет. 9
Освен това при пациенти със затлъстяване и диабет активността на ензимите за окисление на мастни киселини е намалена в сравнение с тази при пациенти със затлъстяване, които не са с непоносимост към глюкоза. 10 Според някои проучвания дефектите на окисляване на мастните киселини се дължат на намаляване на броя на митохондриите в съответните тъкани. 11.
Но хипотезата за вторичен дефект, както изглежда Асман, също е възможна. Всъщност последният отбелязва, че високата кръвна захар при пациенти с диабет тип 2 води до по-малко ефективно окисляване на мастните киселини. 12
Напредването на възрастта и начина на живот влияе върху окислителните способности на митохондриите, вероятно чрез увреждане на митохондриалната ДНК, свързано с излагане на свободни радикали (ROS), генерирани по време на окислителното фосфорилиране. В митохондриалната ДНК липсва хистон и система за възстановяване, докато тя кодира протеините, необходими за окислителното фосфорилиране. Следователно той е по-уязвим към повтарящи се клетъчни стресове. Митохондриите обаче имат способността да се сливат помежду си и да обменят генетичния си материал, създавайки обширни и взаимосвързани мрежи от митохондриални нишки, които осигуряват по-добро енергийно снабдяване. Тези мрежи присъстват също особено в мускулите и тъканите, където търсенето на АТФ е голямо и следователно е по-изложено на свободните радикали. Свойствата на делене на митохондриите служат за разделяне на мрежи, споделяне на митохондрии по време на клетъчното делене и иницииране на клетъчна апоптоза. Регулирането на тези два процеса, синтез и делене, помага да се контролира енергийната хомеостаза на клетките.