Preview

Бюллетень сибирской медицины

Расширенный поиск

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС: ВЛИЯНИЕ НА СЕКРЕЦИЮ ИНСУЛИНА, РЕЦЕПЦИЮ ГОРМОНА АДИПОЦИТАМИ И ЛИПОЛИЗ В ЖИРОВОЙ ТКАНИ

https://doi.org/10.20538/1682-0363-2014-3-32-39

Полный текст:

Аннотация

Окислительный стресс является одним из патогенетических звеньев многих заболеваний, при которых увеличивается генерация активных форм кислорода и снижается емкость антиоксидантной системы защиты. В исследованиях последних десятилетий большое внимание уделяют жировой ткани, продукции ею адипокинов и их роли в развитии инсулинорезистентности, сопряженной с формированием метаболического синдрома и сахарного диабета.
Чрезвычайно актуальными являются поиск путей терапевтической коррекции нарушений секреции адипокинов, их влияния на метаболизм отдельных клеток и организма в целом, а также разработка новых подходов коррекции нарушений чувствительности клеток к инсулину. Систематизация и обобщение накопленных данных позволяют более четко определить пути дальнейших исследований, в связи с чем была предпринята попытка суммирования и анализа накопленных сведений о роли жировой ткани в развитии окислительного стресса.
В статье на основании данных литературы и результатов собственных исследований проанализировано участие жировой ткани в формировании окислительного стресса при сахарном диабете. Дана краткая характеристика жировой ткани как секреторного органа, регулирующего метаболические процессы в адипоцитах и влияющего на функции различных органов и систем организма. Описаны механизмы нарушения секреции инсулина и развития инсулинорезистентности при сахарном диабете 1-го типа и вклад в эти процессы липолиза в жировой ткани.

Об авторах

В. В. Иванов
Сибирский государственный медицинский университет, Томск
Россия
Иванов Владимир Владимирович, кандидат биологических наук, доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии


Е. В. Шахристова
Сибирский государственный медицинский университет, Томск
Россия
Шахристова Евгения Викторовна, кандидат медицинских наук, руководитель научно-образовательного центра молекулярной медицины


Е. А. Степовая
Сибирский государственный медицинский университет, Томск
Россия
Степовая Елена Алексеевна, доктор медицинских наук, профессор кафедры биохимии и молекулярной биологии


О. Л. Носарева
Сибирский государственный медицинский университет, Томск
Россия
Носарева Ольга Леонидовна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии


Т. С. Фёдорова
Сибирский государственный медицинский университет, Томск
Россия
Фёдорова Татьяна Сергеевна, доктор медицинских наук, профессор кафедры биохимии и молекулярной биологии


Н. В. Рязанцева
Сибирский государственный медицинский университет, Томск
Россия
Рязанцева Наталья Владимировна, доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой молекулярной медицины и клинической лабораторной диагностики


В. В. Новицкий
Сибирский государственный медицинский университет, Томск
Россия
Новицкий Вячеслав Викторович, заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, зав. кафедрой патофизиологии


Список литературы

1. Сунцов Ю.И., Болотская Л.Л., Маслова О.В., Каза-ков И.В. Эпидемиология сахарного диабета и прогноз его распространенности в Российской Федерации // Сахарный диабет. 2011. № 1. С. 15–18.

2. Дубинина Е.Е. Продукты метаболизма кислорода в функ-циональной активности клеток (жизнь и смерть, созидание и разрушение). Физиологические и клинико-биохимические аспекты. СПб.: Медицинская пресса, 2006. 400 с.

3. Лущак В.И. Свободнорадикальное окисление белков и его связь с функциональным состоянием организма // Биохимия. 2007. Т. 72, № 8. С. 995–1015.

4. Меньщикова Е.Б., Зенков Н.К., Ланкин В.З., Бондарь И.А., Труфакин В.А. Окислительный стресс: патологические состояния и заболевания. Новосибирск: АРТА, 2008. 284 с.

5. Furukawa S., Fujita T., Shimabukuro M. Increased oxidative stress in obesity and its impact on metabolic syndrome // Clin. Invest. 2004. Dec. V. 114, № 12. Р. 1752–1761. doi: 10.1172/JCI200421625.

6. Иванов В.В., Шахристова Е.В., Степовая Е.А., Жаворо-нок Т.В., Новицкий В.В. Влияние аллоксана на спонтанный липолиз и систему глутатиона в изолированных адипоцитах крыс // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2011. Т. 151, № 3. С. 288–291.

7. Колчанов Н.А., Воевода М.И., Кузнецова Т.Н., Мордви-нов В.А., Игнатьева Е.В. Генные сети липидного метаболизма // Бюл. СО РАМН. 2006. Т. 120, № 2. С. 29–42.

8. Yu Yi-H., Ginsberg H.N. Adipocyte signaling and lipid ho-meostasis // Circulation Research. 2005. May. V. 6. Р. 1042–1052. Epub. 2005. Jan. 13.

9. Gale S.M., Gastracane V.D., Mantzoros C.S. Energy homeo-stasis, obesity and eating disorders: recent advances in endo-crinology // J. Nutr. 2004. Feb. V. 134, № 2. Р. 295–298. Epub. 2003. Oct. 14.

10. Jequier F. Leptin signaling, adiposity and energy balance // Ann. NY Acad. Sci. 2002. Jun. V. 967, № 6778. Р. 379–388. doi: 10.1111/j.1749-6632.2002.tb04293.x. Epub. 2006. Jan. 24.

11. Frübeck G., Gomez-Ambrosi J., Muruzabal F.J., Burrell M.A. The adipocyte: a model for integracion of endocrine and metabolic signaling in energy metabolism regulation // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2001. Jun. V. 280, № 6. Р. Е827–Е847.

12. Шварц В. Жировая ткань как эндокринный орган // Про-блемы эндокринологии. 2009. Т. 55, № 1. С. 38–44.

13. Festa M., Ricciardelli G., Mele G., Pietropaolo C., Ruffo A., Colonna A. Overexpression of H ferritin and up-regulation of iron regulatory protein genes during differentiation of 3T3-L1 pre-adipocytes // J. Biol. Chem. 2000. Nov. V. 275, № 47. Р. 36708–36712. doi: 10.1074/jbc.M004988200. Epub. 2000. Sep. 7.

14. Fardoun R.Z. The use of vitamin E in type 2 diabetes mellitus // Clin. Exp. Hypertens. 2007. Apr. V. 29, № 3. Р. 135–148. doi: 10.1080/10641960701361601.

15. Davì G., Falco A., Patrono C. Lipid peroxidation in diabetes mellitus // Antioxid. Redox. Signal. 2005. Jan-Feb. V. 7, № 1–2. Р. 256–268. doi: 10.1089/ars.2005.7.256. Epub. 2004. Dec. 22.

16. Brownlee M. The pathobiology of diabetic complications: a unifying mechanism // Diabetes. 2005. Jun. V. 54. Р. 1615–1625. doi: 10.2337/diabetes.54.6.1615.

17. Giacco F., Brownlee M. Oxidative stress and diabetic com-plications // Circ. Res. 2010. Oct. V. 107, № 9. Р. 1058–1070. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.110.223545. Epub. 2010. Sep. 10.

18. Bloch-Damti A., Bashan N. Proposed mechanisms for the in-duction of insulin resistance by oxidative stress // Antioxid. Redox. Signal. 2005. Nov/Dec. V. 7, № 11–12. Р. 1553–1567. doi: 10.1089/ars.2005.7.1553. Epub. 2005. Dec. 15.

19. Rains J.L., Jain S.K. Oxidative stress, insulin signaling, and diabetes // Free Radic. Biol. Med. 2011. Mar. V. 50, № 5. Р. 567–575. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2010.12.006. Epub. 2010. Dec. 13.

20. Eriksson J.W. Metabolic stress in insulin's target cells leads to ROS accumulation – a hypothetical common pathway causing insulin resistance // FEBS Lett. 2007. Jul. V. 581, № 19. Р. 3734–3742. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.febs¬let. 2007.06.044.

21. Иванов В.В., Стенникова М.П., Федорова Т.С. Влияние окислительного стресса на деградацию инсулина в адипоцитах in vitro // Бюл. сиб. медицины. 2005. Т. 4. Прил. 1. С. 91–92.

22. Иванов В.В., Луста И.В., Сатрихина Т.Н., Удинцев Н.А. Гипоинсулинемия и перекисное окисление липидов при эмоционально-болевом стрессе // Проблемы эндокрино-логии. 1990. Т. 6, № 2. С. 77–80.

23. Lenzen S. The mechanisms of alloxanand streptozotocin-induced diabetes // Diabetologia. 2008. Feb. V. 51, № 2. Р. 216–226. Epub. 2007. Dec. 18.

24. Wang G., Wang J., Ma H., Khan M.F. Increased nitration and carbonylation of proteins in MRL+/+ mice exposed to trichloroethene: potential role of protein oxidation in auto-immunity // Toxicol. Appl. Pharmacol. 2009. Jun. V. 237, № 2. Р. 188–195. doi: 10.1016/j.taap.2009.03.010. Epub. 2009. Mar. 28.

25. Иванов В.В., Шахристова Е.В., Степовая Е.А., Жаворо-нок Т.В., Новицкий В.В. Влияние аллоксана на систему глутатиона и окислительную модификацию белков в адипоцитах при экспериментальном диабете // Бюл. сиб. медицины. 2011. Т. 10, № 3. С. 44–47.

26. Шахристова Е.В., Степовая Е.А., Иванов В.В., Носаре-ва О.Л., Дзюман А.Н., Рязанцева Н.В., Новицкий В.В. Свободнорадикальное окисление белков и липидов в адипоцитах в условиях окислительного стресса // Моле-кулярная медицина. 2014. № 1. С. 59–64.

27. Иванов В.В., Шахристова Е.В., Степовая Е.А., Жаворо-нок Т.В., Новицкий В.В. Перекисное окисление липидов и система глутатиона в жировой ткани крыс с аллокса-новым диабетом // Бюл. СО РАМН. 2010. Т. 30, № 6. С. 101–114.

28. Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. Система глутатиона. I. Синтез, транспорт, глутатионтрансферазы, глутати-онпероксидазы // Биомедицинская химия. 2009. Т. 55, № 3. С. 255–277.

29. Gilge J.L., Fisher M., Chai Y.C. The effect of oxidant and the non-oxidant alteration of cellular thiol concentration on the formation of protein mixed-disulfides in HEK 293 cells // PLoS One. 2008. V. 3, № 12. Р. 4015. doi: 10.1371/journal.pone.0004015. Epub. 2008. Dec. 24.

30. Иванов В.В., Васенёва И.В., Удинцев Н.А. Перекисное окисление липидов в печени крыс при аллоксановом диабете // Проблемы эндокринологии. 1984. Т. 30, № 1. С. 70–73.

31. Ситожевский А.В., Луста И.В., Трофимов А.В., Ива-нов В.В. Секреция инсулина изолированной поджелу-дочной железой крыс при действии прооксидантов, связь с высвобождением глутатиона // Проблемы эндокрино-логии. 1994. Т. 40, № 3. С. 39–41.

32. Morimoto C., Kiyama A., Kameda K., Ninomiya H., Tsujita T., Okuda H. Mechanism of the stimulatory action of okadaic acid on lipolysis in rat fat cells // Lipid. Res. 1998. Feb. V. 41. P. 199–204. Epub. 1999. Sep. 30.

33. Шахристова Е.В., Иванов В.В., Степовая Е.А., Новицкий В.В. Влияние супероксидного анион-радикала и глутати-она на липолиз в адипоцитах крыс при окислительном стрессе, индуцированном аллоксаном // Вестн. наук Си-бири. 2012. № 4 (5). С. 258–266. Режим доступа: http://sjs.tpu.ru/journal/article/view/458 (дата обращения: 4 февраля 2014).

34. Bashan N., Kovsan J., Kachko I., Ovadia H., Rudich A. Posi-tive and negative regulation of insulin signaling by reactive oxygen and nitrogen species // Physiol. Rev. 2009. Jan. V. 89, № 1. P. 27–71. doi: 10.1152/physrev.00014.2008.

35. Rudich A., Tirosh A., Potashnik R., Hemi R., Kanety H., Ba-shan N. Prolonged oxidative stress impairs insulin-induced GLUT4 translocation in 3T3-L1 adipocytes // Diabetes. 1998. Oct. V. 47, № 10. Р. 1562–1569. doi: 10.2337/diabetes.47.10.1562.

36. Ribière C., Jaubert A.M., Sabourault D., Lacasa D., Giudicelli Y. Insulin stimulates nitric oxide production in rat adipocytes // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2002. Feb. V. 291, № 2. Р. 394–399. doi: http://dx.doi.org/10.1006/bbrc.2002.6444.

37. Gaudiot N., Ribière C., Jaubert A.M., Giudicelli Y. Endoge-nous nitric oxide is implicated in the regulation of lipolysis through antioxidant-related effect // Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2000. Nov. V. 279, № 5. Р. C1603–С1610.

38. Pilon G., Penfornis P., Marette A. Nitric oxide production by adipocytes: a role in the pathogenesis of insulin resistance? // Horm. Metab. Res. 2000. Nov/Dec. V. 32, № 11–12. Р. 480–484. doi: 10.1055/s-2007-978674.

39. Иванов В.В., Стенникова М.П., Перебоева Л.А., Удин-цев Н.А. Влияние перекисного окисления липидов на рецепцию инсулина адипоцитами крыс // Укр. биохим. журн. 1987. Т. 59, № 2. С. 57–61.

40. Иванов В.В., Стенникова М.П. Соотношение интенсив-ности перекисного окисления липидов и рецепции инсу-лина в адипоцитах // Вопросы мед. химии. 1993. Т. 39, № 4. С. 23–25.

41. Gao Z., Zhang X., Zuberi A., Hwang D., Quon M.J., Lefevre M., Ye J. Inhibition of insulin sensitivity by free fatty acids requires activation of multiple serine kinases in 3T3-L1 adi-pocytes // Mol. Endocrinol. 2004. Aug. V. 18, № 8. Р. 2024–2034. doi: http://dx.doi.org/10.1210/me.2003-0383. Epub. 2003. Oct. 01.

42. Szkudelski T., Szkudelska K., Nogowski L. Effects of adeno-sine A1 receptor antagonism on lipogenesis and lipolysis in isolated rat adipocytes // Physiol. Res. 2009. Nov. V. 58, № 6. Р. 863–871. Epub. 2008. Dec. 17.

43. Newsholme P., Haber E.P., Hirabara S.M., Rebelato E.L., Procopio J., Morgan D., Oliveira-Emilio H.C., Carpi¬nelli A.R., Curi R. Diabetes associated cell stress and dysfunction: role of mitochondrial and non-mitochondrial ROS production and activity // J. Physiol. 2007. Aug. V. 583, № 1. Р. 9–24. doi: 10.1113/jphysiol.2007.135871. Epub. 2007. Jun. 21.

44. Kahn S.E. The relative contributions of insulin resistance and beta-cell dysfunction to the pathophysiology of type 2 diabetes // Diabetologia. 2003. Jan. V. 46, № 1. Р. 3–19. Epub. 2003. Jan. 11.

45. Клебанова Е.М., Балаболкин М.И., Креминская В.М. Зна-чение жировой ткани и ее гормонов в механизмах инсу-линовой резистентности и развития сахарного диабета 2-го типа // Клинич. медицина. 2007. Т. 85, № 7. С. 20–27.


Для цитирования:


Иванов В.В., Шахристова Е.В., Степовая Е.А., Носарева О.Л., Фёдорова Т.С., Рязанцева Н.В., Новицкий В.В. ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС: ВЛИЯНИЕ НА СЕКРЕЦИЮ ИНСУЛИНА, РЕЦЕПЦИЮ ГОРМОНА АДИПОЦИТАМИ И ЛИПОЛИЗ В ЖИРОВОЙ ТКАНИ. Бюллетень сибирской медицины. 2014;13(3):32-39. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2014-3-32-39

For citation:


Ivanov V.V., Shakhristova Y.V., Stepovaya Y.A., Nosareva O.L., Fyodorova T.S., Ryazantseva N.V., Novitsky V.V. OXIDATIVE STRESS: ITS ROLE IN INSULIN SECRETION, HORMONE RECEPTION BY ADIPOCYTES AND LIPOLYSIS IN ADIPOSE TISSUE. Bulletin of Siberian Medicine. 2014;13(3):32-39. (In Russ.) https://doi.org/10.20538/1682-0363-2014-3-32-39

Просмотров: 326


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1682-0363 (Print)
ISSN 1819-3684 (Online)