Leptīna signālceļš un sāta sajūta

Leptīnu ražo galvenokārt zemādas un iekšējo orgānu baltie taukaudi. Ražošanu ietekmē ne tikai tauku daudzums, bet arī tauku šūnas lielums, insulīns, iekaisuma signāli un diennakts ritms: raksturīgi, ka naktī leptīna līmenis ir augstāks.

Asinīs leptīns nonāk smadzenēs galvenokārt caur hipotalāma pamatnes apvidu un caur pārneses mehānismiem asins un smadzeņu barjerā. Tieši šī pārnese ir viena no vājajām vietām: ja tā ir piesātināta, tālāka leptīna līmeņa palielināšanās asinīs signālu smadzenēs vairs nepastiprina.

Receptoram ir vairākas formas, bet tikai garā forma spēj pārnest pilnu signālu. Tā koncentrējas hipotalāma loka kodolā, kā arī citās smadzeņu daļās, kas saistītas ar atalgojumu un garšas uztveri.

Leptīna receptors pats nav ferments, tāpēc tas aizņemas fermentu no JAK saimes, kas tam piesaistīts no iekšpuses.

1. Leptīns pievienojas receptoram, un receptora molekulas savienojas pārī.
2. Piesaistītais JAK2 ferments aktivējas un pievieno fosfātu grupas receptoram.
3. Pie fosforilētajām vietām piesaistās STAT3 olbaltums un arī tiek fosforilēts.
4. STAT3 nonāk kodolā un maina gēnu darbību abās neironu grupās.
5. Badu izraisošajos neironos tiek nomākta signālvielu ražošana, sāta neironos tā pastiprināta.
6. Sāta neironi izdala melanokortīnu, kas pievienojas MC4R receptoram citā hipotalāma kodolā.
7. Rezultāts ir mazāka ēstgriba, mainīts enerģijas patēriņš un citu hormonu asu pielāgošana.
8. Vienlaikus ieslēdzas bremzējošie olbaltumi, kas signālu apturēs, lai tas nebūtu bezgalīgs.

Leptīna sistēma veidojusies apstākļos, kur galvenais drauds bija bads, nevis pārpilnība. Tāpēc tās uzbūve ir asimetriska: straujš leptīna kritums izraisa spēcīgu bada, enerģijas taupīšanas un uzvedības maiņu, bet leptīna pieaugums rada tikai vāju bremzējošu signālu.

Aptaukošanās gadījumā leptīna līmenis asinīs parasti ir augsts, bet tā iedarbība ir vāja. Šo stāvokli sauc par leptīna rezistenci. Tās pamatā ir vairāki mehānismi vienlaikus: ierobežota pārnese uz smadzenēm, pastiprināti bremzējošie olbaltumi neironā, hipotalāma iekaisums un šūnu stresa reakcijas.

Praktiski tas nozīmē, ka leptīna pievienošana no ārpuses cilvēkam ar parastu aptaukošanos gandrīz neko nedod, jo problēma nav hormona trūkumā. Tas bija viens no lielākajiem vilšanās brīžiem šīs jomas vēsturē un vienlaikus pamats mūsdienu izpratnei par svara regulēšanu.

Lai saprastu leptīna vietu, to ir vērts salīdzināt ar pārējiem galvenajiem signāliem, kas smadzenēm ziņo par enerģijas stāvokli.

Jau auglim un jaundzimušajam leptīns piedalās smadzeņu attīstībā: tas ietekmē to nervu ceļu izveidi, kas vēlāk vadīs ēstgribu. Pirmajās dzīves nedēļās leptīna līmenis īslaicīgi paaugstinās, un šis periods ir svarīgs hipotalāma tīklu veidošanā.

Pubertātē leptīnam ir vārtu sarga loma. Lai dzimumnobriešana varētu sākties, organismam ir vajadzīgs pietiekams enerģijas krājumu signāls. Tieši tāpēc meitenēm ar ļoti zemu ķermeņa masu vai intensīvi sportojošām pusaudzēm menstruālā cikla sākums var aizkavēties vai cikls var pazust.

Pieaugušam cilvēkam pēc svara zaudēšanas leptīna līmenis krītas straujāk, nekā samazinās tauku masa, un paliek zems ilgstoši. Organisms šo stāvokli uztver kā badu, tāpēc pastiprinās ēstgriba un nedaudz samazinās enerģijas patēriņš. Šī reakcija ir viens no bioloģiskajiem iemesliem, kāpēc zaudēto svaru ir grūti noturēt, un tā nav gribasspēka trūkums.

Iedzimts leptīna trūkums ir ļoti reta slimība. Bērnam no pirmajiem dzīves mēnešiem ir ārkārtīgi spēcīga, gandrīz nemitīga ēstgriba un strauji progresējoša aptaukošanās, bieži arī aizkavēta dzimumnobriešana. Šis ir viens no retajiem stāvokļiem, kurā leptīna preparāta ievadīšana dod dramatisku uzlabojumu.

Leptīna receptora un tā tālākā ceļa gēnu bojājumi izpaužas līdzīgi, bet leptīna ievadīšana tur nepalīdz, jo trūkst uztvērēja. Daļā no šiem stāvokļiem mūsdienās lieto zāles, kas iedarbojas uz ceļa nākamo posmu, MC4R receptoru. Biežākais viena gēna izraisītas aptaukošanās cēlonis vispār ir tieši MC4R gēna izmaiņas.

Atsevišķa grupa ir lipodistrofijas, kurās taukaudu ir pārāk maz vai tie izvietoti nepareizi. Tādā gadījumā leptīna trūkst, un rezultāts ir smaga insulīna rezistence, augsti triglicerīdi un aknu taukainā distrofija. Arī šeit leptīna preparāts ir pamatota ārstēšana.

Pie ārsta jādodas, ja bērnam ir neremdināma ēstgriba un strauja svara pieaugšana agrīnā vecumā, ja pieaugušam cilvēkam neparasti strauji mainās ķermeņa uzbūve vai ja svara pieaugumu pavada galvassāpes un redzes traucējumi. Ar šiem jautājumiem strādā endokrinologs un bērnu endokrinologs, bet ģenētisko cēloni noskaidro medicīnas ģenētiķis.

Leptīna noteikšana asinīs ikdienas praksē nav standarta izmeklējums, jo parastas aptaukošanās gadījumā rezultāts ir paredzami augsts un lēmumus nemaina. To nosaka tad, ja ir aizdomas par retiem iedzimtiem stāvokļiem vai lipodistrofiju, un parasti kopā ar ģenētisko izmeklēšanu.

Praksē daudz svarīgāk ir izslēgt citus svara pieauguma cēloņus: vairogdziedzera nepietiekamību, kortizola pārpalikumu, zāļu blakusparādības, miega apnoju un retāk hipotalāma bojājumu pēc operācijas, audzēja vai starojuma.

Bieži sajaukts tiek arī leptīns ar grelīnu. Tie ir gandrīz pretēji: leptīns ir ilgtermiņa krājumu signāls no taukaudiem, bet grelīns ir īstermiņa bada signāls no tukša kuņģa. Vēl viens izplatīts maldīgs priekšstats ir tas, ka aptiekās un internetā piedāvātie leptīna piedevas produkti varētu ietekmēt hormona darbību.

• Leptīna līmenis asinīs parastas aptaukošanās gadījumā ir paaugstināts, nevis pazemināts.
• Nozīmīgāka par vienu rādītāju ir kopējā aina: augšanas gaita, ķermeņa uzbūve, ģimenes anamnēze.
• Bērnam ar agrīnu, smagu aptaukošanos un neremdināmu ēstgribu ir pamats ģenētiskai izmeklēšanai.
• Miega trūkums maina gan leptīna, gan grelīna līmeni un pastiprina ēstgribu.
• Leptīns ir olbaltumviela, tāpēc, uzņemts caur muti, tas tiktu sagremots tāpat kā jebkurš cits olbaltums.

Leptīns ir precīzāk saucams par bada, nevis sāta hormonu. Tā uzdevums nav pateikt smadzenēm, ka pietiek ēst, bet gan pateikt, ka krājumi vēl ir un nav jāsāk taupīšanas režīms. Tieši tāpēc visspēcīgākās leptīna izraisītās pārmaiņas notiek tad, kad tā kļūst mazāk: pastiprinās ēstgriba, pazeminās vairogdziedzera hormonu aktivitāte, apstājas dzimumcikls. Šī izpratne pilnībā maina to, kā skatāmies uz svara zaudēšanas grūtībām.

Otra nianse ir, ka leptīns iedarbojas ne tikai uz badu, bet arī uz to, cik pievilcīgs ēdiens šķiet. Tas ietekmē atalgojuma sistēmu smadzenēs, tāpēc zems leptīna līmenis padara kalorijām bagātu ēdienu subjektīvi daudz kārdinošāku. Tas ir mērāms efekts, nevis raksturs, un tāpēc mūsdienu aptaukošanās ārstēšanā uzsvars ir uz bioloģisko signālu maiņu, nevis uz pārmetumiem pacientam.