Vnitr Lek 2016, 62(Suppl 4):123-128
Adaptace tukové tkáně na redukční nízkoenergetickou dietu u obézních jedinců
- Ústav tělovýchovného lékařství 3. LF UK a FN Královské Vinohrady, Praha
Obezita je spojena s řadou metabolických poruch, které vedou k rozvoji diabetu 2. typu, hyperlipidemií a v konečném důsledku chorob srdečně cévních. V patogenezi metabolických poruch provázejících obezitu hrají zřejmě důležitou roli alterace charakteristik tukové tkáně: funkcí metabolických, endokrinních a imunitních. Klíčová složka léčby obezity, redukční nízkoenergetická dieta, vede nejen k redukci váhy (resp. tukové hmoty), ale i k úpravě obezitu provázejících metabolických poruch. Mechanizmy, jimiž je zprostředkován metabolický účinek redukční nízkoenergetické diety, nejsou zřejmé. Lze předpokládat, že nízkoenergetická dieta "napravuje" porušené funkce tukové tkáně obézního jedince a následně i jimi podmíněné metabolické poruchy. V následujícím textu podáváme přehled o změnách morfologických a funkčních charakteristik tukové tkáně vyvolaných redukčními nízkoenergetickými dietami u obézních jedinců: nízkoenergetická dieta a s ní spojená redukce váhy vedou v tukové tkáni ke změně rozměrů a diferenciace adipocytů, změně metabolických funkcí, především regulace lipolýzy a lipogenezy v tukové tkáni, změně regulace endokrinních funkcí a konečně i ke změně ukazatelů funkce imunitní, tj. infiltrace tukové tkáně imunitními buňkami a sekrece spektra cytokinů. Poznání mechanizmů příznivého metabolického působení nízkoenergetických diet může vést ke zdokonalení nefarmakologických postupů léčby obezity a jejích komplikací, a v delší perspektivě pak k vývoji nových léčebných postupů farmakologických.
Klíčová slova: nízkoenergetická dieta; obezita; redukce váhy; tuková tkáň
Adaptation of adipose tissue to weight-reduction energy-restricted diet in obese individuals
Obesity is associated with a number of metabolic disorders that lead to the development of type 2 diabetes, hyperlipidemia and ultimately cardiovascular diseases. An important role in the pathogenesis of metabolic disorders accompanying obesity is probably played by the alterations of adipose tissue characteristics: metabolic, endocrine and immune functions. The key component of obesity treatment, the weight-reduction energy-restricted diet, leads not only to the reduction of weight (specifically fat mass), but also to correction of obesity accompanying metabolic disorders. The mechanisms which mediate the metabolic effect of the weight-reduction energy-restricted diet, are unclear. It can be assumed that the weight-reduction diet "corrects" the impaired functions of the obese individual's adipose tissue and, subsequently, of the resulting metabolic disorders. The following text presents an overview of the changes of morphological and functional characteristics of adipose tissue that are induced by weight-reduction energy-restricted diets in obese individuals: the energy-restricted diet and the associated weight reduction cause a change in the size and differentiation of adipocytes, a change of metabolic functions, primarily of the regulation of adipose tissue lipolysis and lipogenesis, change in the regulation of endocrine functions and, finally, they lead to the change in the immune function indicators, i.e. adipose tissue infiltration with immune cells and secretion of a spectrum of cytokines. The knowledge about the mechanisms of favourable metabolic effects of energy-restricted diets may lead to an advancement in non-pharmacological procedures of therapy for obesity and its complications, and, in the longer, term to the development of new therapeutic pharmacological procedures.
Keywords: energy-restricted diet; obesity; weight reduction; adipose tissue
Vloženo: 31. srpen 2016; Přijato: 29. září 2016; Zveřejněno: 1. srpen 2016 Zobrazit citaci
Reference
- Klimcakova E, Roussel B, Kovacova Z et al. Macrophage gene expression is related to obesity and the metabolic syndrome in human subcutaneous fat as well as in visceral fat. Diabetologia 2011; 54(4): 876-887. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1007/s00125-010-2014-3>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Klimcakova E, Roussel B, Marquez-Quinones A et al. Worsening of obesity and metabolic status yields similar molecular adaptations in human subcutaneous and visceral adipose tissue: decreased metabolism and increased immune response. J Clin Endocrinol Metab 2011; 96(1): E73-E82. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1210/jc.2010-1575>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Nieto-Vazquez I, Fernandez-Veledo S, Kramer DK et al. Insulin resistance associated to obesity: the link TNF-α. Arch Physiol Biochem 2008; 114(3): 183-194. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1080/13813450802181047>. Erratum in Arch Physiol Biochem 2009; 115(2): 117.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Spalding KL, Arner E, Westermark PO et al. Dynamics of fat cell turnover in humans. Nature 2008; 453(7196): 783-787. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1038/nature06902>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Arner P, Bernard S, Salehpour M et al. Dynamics of human adipose lipid turnover in health and metabolic disease. Nature 2011; 478(7367): 110-113. Dostupné z DOI: <http://dx.doi,org/10.1038/nature10426>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Stich V, Harant I, De Glisezinski I et al. Adipose tissue lipolysis and hormone-sensitive lipase expression during very-low-calorie diet in obese female identical twins. J Clin Endocrinol Metab 1997; 82(3): 739-744.
Přejít k původnímu zdroji...
- Mauriege P, Imbeault P, Langin D et al. Regional and gender variations in adipose tissue lipolysis in response to weight loss. J Lipid Res 1999; 40(9): 1559-1571.
Přejít k původnímu zdroji...
- Pasarica M, Tchoukalova YD, Heilbronn LK et al. Differential effect of weight loss on adipocyte size subfractions in patients with type 2 diabetes. Obesity (Silver Spring) 2009; 17(10): 1976-1978. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1038/oby.2009.219>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Guo W, Bigornia S, Leizerman I et al. New scanning electron microscopic method for determination of adipocyte size in humans and mice. Obesity (Silver Spring) 2007; 15(7): 1657-1665.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Eriksson-Hogling D, Andersson DP, Backdahl J et al. Adipose tissue morphology predicts improved insulin sensitivity following moderate or pronounced weight loss. Int J Obes (Lond) 2015; 39(6): 893-898. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1038/ijo.2015.18>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Hoffstedt J, Arner E, Wahrenberg H et al. Regional impact of adipose tissue morphology on the metabolic profile in morbid obesity. Diabetologia 2010; 53(12): 2496-2503. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1007/s00125-010-1889-3>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Jacobsson B, Smith U. Effect of cell size on lipolysis and antilipolytic action of insulin in human fat cells. J Lipid Res 1972; 13(5): 651-656.
Přejít k původnímu zdroji...
- Votruba SB, Jensen MD. Sex differences in abdominal, gluteal, and thigh LPL activity. Am J Physiol Endocrinol Metab 2007; 292(6): E1823-E1828.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Roberts R, Hodson L, Dennis AL et al. Markers of de novo lipogenesis in adipose tissue: associations with small adipocytes and insulin sensitivity in humans. Diabetologia 2009; 52(5): 882-890. Dostupné z DOI: <http://dx,doi.org/10.1007/s00125-009-1300-4>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Skurk T, Alberti-Huber C, Herder C et al. Relationship between adipocyte size and adipokine expression and secretion. J Clin Endocrinol Metab 2007; 92(3): 1023-1033.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Isakson P, Hammarstedt A, Gustafson B et al. Impaired preadipocyte differentiation in human abdominal obesity: role of Wnt, tumor necrosis factor-alpha, and inflammation. Diabetes 2009; 58(7): 1550-1557. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.2337/db08-1770>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Rossmeislova L, Malisova L, Kracmerova J et al. Weight loss improves the adipogenic capacity of human preadipocytes and modulates their secretory profile. Diabetes 2013; 62(6): 1990-1995. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.2337/db12-0986>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Lofgren P, Andersson I, Adolfsson B et al. Long-term prospective and controlled studies demonstrate adipose tissue hypercellularity and relative leptin deficiency in the postobese state. J Clin Endocrinol Metab 2005; 90(11): 6207-6213.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Lafontan M, Langin D. Lipolysis and lipid mobilization in human adipose tissue. Prog Lipid Res 2009; 48(5): 275-297. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1016/j.plipres.2009.05.001>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Reynisdottir S, Eriksson M, Angelin B et al. Impaired activation of adipocyte lipolysis in familial combined hyperlipidemia. J Clin Invest 1995; 95(5): 2161-2169.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Horowitz JF, Coppack SW, Paramore D et al. Effect of short-term fasting on lipid kinetics in lean and obese women. Am J Physiol 1999; 276(2 Pt 1): E278-E284.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Siklova M, Rossmeislova L et al. The effect of 2 days very-low calorie diet on cytokines in adipose tissue and in plasma in obese women. Diabetologia 2014; 57(Suppl 1): S280-S285.
- Barbe P, Stich V, Galitzky J et al. In vivo increase in beta-adrenergic lipolytic response in subcutaneous adipose tissue of obese subjects submitted to a hypocaloric diet. J Clin Endocrinol Metab 1997; 82(1): 63-69.
Přejít k původnímu zdroji...
- Sengenes C, Stich V, Berlan M et al. Increased lipolysis in adipose tissue and lipid mobilization to natriuretic peptides during low-calorie diet in obese women. Int J Obes Relat Metab Disord 2002; 26(1): 24-32.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Jocken JW, Langin D, Smit E et al. Adipose triglyceride lipase and hormone-sensitive lipase protein expression is decreased in the obese insulin-resistant state. J Clin Endocrinol Metab 2007; 92(6): 2292-2299.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Lofgren P, Hoffstedt J, Naslund E et al. Prospective and controlled studies of the actions of insulin and catecholamine in fat cells of obese women following weight reduction. Diabetologia 2005; 48(11): 2334-2342.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Eissing L, Scherer T, Todter K et al. De novo lipogenesis in human fat and liver is linked to ChREBP-beta and metabolic health. Nat Commun 2013; 4: 1528. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1038/ncomms2537>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Siklova-Vitkova M, Klimcakova E, Polak J et al. Adipose tissue secretion and expression of adipocyte-produced and stromavascular fraction-produced adipokines vary during multiple phases of weight-reducing dietary intervention in obese women. J Clin Endocrinol Metab 2012; 97(7): E1176-E1181. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1210/jc.2011-2380>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Arvidsson E, Viguerie N, Andersson I et al. Effects of different hypocaloric diets on protein secretion from adipose tissue of obese women. Diabetes 2004; 53(8): 1966-1971.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Vidal H, Auboeuf D, De Vos P et al. The expression of ob gene is not acutely regulated by insulin and fasting in human abdominal subcutaneous adipose tissue. J Clin Invest 1996; 98(2): 251-255.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Paz-Filho G, Mastronardi C, Wong ML et al. Leptin therapy, insulin sensitivity, and glucose homeostasis. Indian J Endocrinol Metab 2012; 16(Suppl 3): S549-S555. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.4103/2230-8210.105571>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Garaulet M, Viguerie N, Porubsky S et al. Adiponectin gene expression and plasma values in obese women during very-low-calorie diet. Relationship with cardiovascular risk factors and insulin resistance. J Clin Endocrinol Metab 2004; 89(2): 756-760.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Moschen AR, Molnar C, Geiger S et al. Anti-inflammatory effects of excessive weight loss: potent suppression of adipose interleukin 6 and tumour necrosis factor alpha expression. Gut 2010; 59(9): 1259-1264. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1136/gut.2010.214577>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Bruun JM, Pedersen SB, Kristensen K et al. Opposite regulation of interleukin-8 and tumor necrosis factor-alpha by weight loss. Obes Res 2002; 10(6): 499-506.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Capel F, Klimcakova E, Viguerie N et al. Macrophages and adipocytes in human obesity: adipose tissue gene expression and insulin sensitivity during calorie restriction and weight stabilization. Diabetes 2009; 58(7): 1558-1567. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.2337/db09-0033>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Franck N, Gummesson A, Jernas M et al. Identification of adipocyte genes regulated by caloric intake. J Clin Endocrinol Metab 2011; 96(2): E413-E418. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1210/jc.2009-2534>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Mutch DM, Temanni MR, Henegar C et al. Adipose gene expression prior to weight loss can differentiate and weakly predict dietary responders. PLoS One 2007; 2(12): e1344. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0001344>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Mutch DM, Pers TH, Temanni MR et al. A distinct adipose tissue gene expression response to caloric restriction predicts 6-mo weight maintenance in obese subjects. Am J Clin Nutr 2011; 94(6): 1399-1409. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.3945/ajcn.110.006858>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Cancello R, Henegar C, Viguerie N et al. Reduction of macrophage infiltration and chemoattractant gene expression changes in white adipose tissue of morbidly obese subjects after surgery-induced weight loss. Diabetes 2005; 54(8): 2277-2286.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Kovacikova M, Sengenes C, Kovacova Z et al. Dietary intervention-induced weight loss decreases macrophage content in adipose tissue of obese women. Int J Obes (Lond) 2011; 35(1): 91-98. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1038/ijo.2010.112>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Kosteli A, Sugaru E, Haemmerle G et al. Weight loss and lipolysis promote a dynamic immune response in murine adipose tissue. J Clin Invest 2010; 120(10): 3466-3479. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1172/JCI42845>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Aron-Wisnewsky J, Tordjman J, Poitou C et al. Human adipose tissue macrophages: m1 and m2 cell surface markers in subcutaneous and omental depots and after weight loss. J Clin Endocrinol Metab 2009; 94(11): 4619-4623. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1210/jc.2009-0925>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Chaston TB, Dixon JB. Factors associated with percent change in visceral versus subcutaneous abdominal fat during weight loss: findings from a systematic review. Int J Obes (Lond) 2008; 32(4): 619-628. Dostupné z DOI: <http://dx.doi.org/10.1038/sj.ijo.0803761>.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...