Adiponectina

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Adiponectina, que contén o dominio coláxeno e 1Q (PDB baseado en 1c28).

A adiponectina (tamén denominada coas siglas GBP-28, apM1, AdipoQ e Acrp30) é unha proteína que nos humanos está codificada polo xene ADIPOQ situado no cromosoma 3. [1] Prodúcese nos adultos no tecido adiposo. Está implicada na regulación dos niveis de glicosa e na degradación de ácidos graxos.

Estrutura[editar | editar a fonte]

A adiponectina é un polipéptido de 244 aminoácidos. Na molécula distínguense catro rexións. A primeira é unha curta secuencia sinal que marca a hormona para a súa secrecíón fóra da célula; a seguinte é unha curta rexión que varía entre especies; a terceira é unha rexión de 65 aminoácidos que ten semellanzas coas proteínas do coláxeno; e a última é un dominio globular. En conxunto o seu xene mostra semellanzas cos factores 1Q do complemento (C1Q). Porén, cando foi determinada a estrutura tridimensional da rexión globular, observouse unha rechamante similaridade co TNFα, malia teren secuencias de aminoácidos non relacionadas. [2]

Funcións[editar | editar a fonte]

A adiponectina é unha hormona proteica que modula varios procesos metabólicos, como a regulación da glicosa e o catabolismo dos ácidos graxos. [3] A adiponectina é segregada exclusivamente polo tecido adiposo (e tamén pola placenta durante o embarazo [4]) á circulación sanguínea e é moi abundante no plasma sanguíneo comparada con outras hormonas. Os niveis desta hormona están correlacionados inversamente coa porcentaxe de graxa corporal nos adultos, [5] pero esta asociación nos recén nados e nenos pequenos é menos clara. Os ratos transxénicos que presentan un incremento da adiponectina teñen alterada a diferenciación celular dos adipocitos e incrementan o gasto de enerxía asociado con proteínas que afectan á fosforilación oxidativa. [6] A hormona xoga un papel na supresión dos trastornos metabólicos resultantes da diabetes tipo 2, [5] obesidade, aterosclerose,[3] enfermidade do fígado graxo non alcohólico e un factor de risco independente para a síndrome metabólica. [7] A adiponectina en combinación coa leptina reverte completamente a resistencia á insulina nos ratos. [8]

A adiponectina segrégase ao plasma sanguíneo, onde supón o 0,01% de todas as proteínas do plasma, cunha concentración de 5-10 μg/mL. As concentración no plasma revelan un dimorfismo sexual, xa que as femias teñen maiores niveis ca os machos. Os niveis de adiponectina son máis reducidos nos diabéticos ca nas persoas non diabéticas. A redución de peso incrementa significativamente os niveis circulantes. [9]

As moléculas de adiponectina asócianse automaticamente formando grandes estruturas. Inicialmente, únense tres moléculas de adiponectina para formar un homotrímero. Os trímeros continúan autoasociándose e forman hexámeros ou dodecámeros. Igual que pasaba coa concentración no plasma, os niveis relativos das estruturas de orde alto son sexualmente dimórficas, e as femias teñen unha maior proporción das formas de alto peso molecular. Recentes estudos indicaron que as formas de elevado peso molecular poden ser as máis activas bioloxicamente en canto á homeostase da glicosa. [10] A adiponectina de alto peso molecular está asociada tamén cun menor risco de diabetes cunha magnitude de asociación similar á da adiponectina total. [11]

A adiponectina exerce algúns dos seus efectos sobre a redución de peso actuando sobre o cerebro. Isto é similar á acción da leptina,[12] pero as dúas hormonas realizan accións complementarias, e poden ter efectos aditivos.

Receptores[editar | editar a fonte]

A adiponectina únese a varios receptores. Ata agora identificáronse dous receptores, que presentan homoloxía cos receptores acoplados á proteína G e cun receptor similar ao da famila da cadherina: [13][14] Estes receptores son:

  • receptor da adiponectina 1 – ADIPOR1
  • receptor da adiponectina 2 – ADIPOR2
  • T-cadherina - T-Cad

Teñen distinta especificidade de tecido e diferentes afinidades polas distintas formas de adiponectina. Os receptores afectan á AMP quinase, un importante punto de control da actividade metabólica celular. A expresión destes receptores está correlacionada cos niveis de insulina, e están reducidas en modelos de ratos diabéticos, particularmente no músculo esquelético e tecido adiposo. [15][16]

Efectos metabólicos[editar | editar a fonte]

A adiponectina afecta:

  • fluxo de glicosa
  • catabolismo de lípidos [17]
  • protección contra a disfunción endotelial (importante faceta da formación da aterosclerose)
  • sensibilidade á insulina
  • perda e peso
  • control do metabolismo enerxético. [17]
  • aumento da expresión das proteínas que desaxustan a fosforilación oxidativa. [6]

Hipoadiponectinemia[editar | editar a fonte]

Un nivel baixo de adiponectina é un factor de risco independente para o desenvolvemento de:

Terapia farmacéutica[editar | editar a fonte]

Como a adiponectina é unha hormona de descubrimento recente, non se ideou aínda ningunha terapia con adiponectina e faran falta bastantes anos de ensaios clínicos antes de que empece. Un tratamento farmacéutico obvio sería a administración de adiponectina; en modelos de ratos esta administración mostrou efectos positivos. [3] Os problemas que se deben superar antes da administración a seres humanos son establecer cal é a molécula bioloxicamente activa, que modificacións postranscricionais sofre e as dificultades asociadas con xerar moléculas bioloxicamente activas a gran escala. Porén, é un prometedor eido de investigación para o tratamento da obesidade, diabetes tipo 2 e enfermidade do fígado graxo. [20] Os niveis de adiponectina poden tamén afectar ao risco de cáncer de mama. [22]

Descubrimento[editar | editar a fonte]

Adiponectina caracterizouse en 2007 nos ratos como un transcrito sobreexpresado nos preadipocitos [18] (precursores dos adipocitos) en diferenciación. [18][23]

O homólogo humano foi identificado como o transcrito máis abundante no tecido adiposo. En contra do que se agardaba, e a pesar de producirse no tecido adiposo, a adiponectina viuse que decrecía na obesidade. [3][5][12] Esta regulación á baixa non está ben explicada. O xene foi localizado no cromosoma 3 (locus 3q27), unha rexión que se destaca por afectar á susceptibilidade xenética para a diabetes tipo 2 e a obesidade. A suplementación con diferentes formas de adiponectina melloraba o control da insulina, glicosa sanguínea e niveis de triglicéridos en modelos de ratos.

O xene foi investigado polas súas variantes que predispoñen á diabetes tipo 2. [12][18][19][17][20][21] Foron identificados varios polimorfismos dun só nucleótido na rexión codificante e as secuencias que o rodean en diferentes poboacións, con frecuencias, graos de asociación e intensidade do efecto sobre a diabetes tipo 2 moi variadas. A berberina, unha medicina de herbolario tradicional, incrementa a expresión da adiponectina [24], o que explica parcialmente os seus efectos beneficiosos sobre os trastornos metabólicos. Os ratos alimentados cos ácidos graxos omega-3 ácido eicosapentaenoico (EPA) e ácido docosahexaenoico (DHA) incrementaron a súa adiponectina plasmática. [25]

Notas[editar | editar a fonte]

  1. Maeda K, Okubo K, Shimomura I, Funahashi T, Matsuzawa Y, Matsubara K (April 1996). "cDNA cloning and expression of a novel adipose specific collagen-like factor, apM1 (AdiPose Most abundant Gene transcript 1)". Biochem. Biophys. Res. Commun. 221 (2): 286–9. DOI:10.1006/bbrc.1996.0587. PMID 8619847.
  2. Shapiro L, Scherer PE (March 1998). "The crystal structure of a complement-1q family protein suggests an evolutionary link to tumor necrosis factor". Curr. Biol. 8 (6): 335–8. DOI:10.1016/S0960-9822(98)70133-2. PMID 9512423.
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 Díez JJ, Iglesias P (March 2003). "The role of the novel adipocyte-derived hormone adiponectin in human disease". Eur. J. Endocrinol. 148 (3): 293–300. DOI:10.1530/eje.0.1480293. PMID 12611609.
  4. Chen J, et al. (June 2006). "Secretion of adiponectin by human placenta: differential modulation of adiponectin and its receptors by cytokines.". Diabetalogica 49 (6): 1292–302. PMID 16570162.
  5. 5,0 5,1 5,2 Ukkola O, Santaniemi M (November 2002). "Adiponectin: a link between excess adiposity and associated comorbidities?". J. Mol. Med. 80 (11): 696–702. DOI:10.1007/s00109-002-0378-7. PMID 12436346.
  6. 6,0 6,1 Bauche IB, El Mkadem SA, Pottier AM, Senou M, Many MC, Rezsohazy R, Penicaud L, Maeda N, Funahashi T, Brichard SM (April 2007). "Overexpression of adiponectin targeted to adipose tissue in transgenic mice: impaired adipocyte differentiation". Endocrinology 148 (4): 1539–49. DOI:10.1210/en.2006-0838. PMID 17204560.
  7. 7,0 7,1 Renaldi O, Pramono B, Sinorita H, Purnomo LB, Asdie RH, Asdie AH (January 2009). "Hypoadiponectinemia: a risk factor for metabolic syndrome". Acta Med Indones 41 (1): 20–4. PMID 19258676.
  8. Yamauchi T, Kamon J, Waki H, Terauchi Y, Kubota N, Hara K, Mori Y, Ide T, Murakami K, Tsuboyama-Kasaoka N, Ezaki O, Akanuma Y, Gavrilova O, Vinson C, Reitman ML, Kagechika H, Shudo K, Yoda M, Nakano Y, Tobe K, Nagai R, Kimura S, Tomita M, Froguel P, Kadowaki T (August 2001). "The fat-derived hormone adiponectin reverses insulin resistance associated with both lipoatrophy and obesity". Nat. Med. 7 (8): 941–6. DOI:10.1038/90984. PMID 11479627.
  9. Coppola A, Marfella R, Coppola L, Tagliamonte E, Fontana D, Liguori E, Cirillo T, Cafiero M, Natale S, Astarita C (March 2008). "Effect of weight loss on coronary circulation and adiponectin levels in obese women". Int. J. Cardiol. 134 (3): 414–6. DOI:10.1016/j.ijcard.2007.12.087. PMID 18378021.
  10. Oh DK, Ciaraldi T, Henry RR Adiponectin in health and disease. Diabetes Obes Metab 2007:9:282–289
  11. Zhu N, Pankow JS, Ballantyne CM, Couper D, Hoogeveen RC, Pereira M, Duncan BB, Schmidt MI (November 2010). "High-molecular-weight adiponectin and the risk of type 2 diabetes in the ARIC study". J. Clin. Endocrinol. Metab. 95 (11): 5097–104. DOI:10.1210/jc.2010-0716. PMC 2968724. PMID 20719834. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2968724.
  12. 12,0 12,1 12,2 12,3 12,4 12,5 12,6 Nedvídková J, Smitka K, Kopský V, Hainer V (2005). "Adiponectin, an adipocyte-derived protein". Physiol Res 54 (2): 133–40. PMID 15544426. http://www.biomed.cas.cz/physiolres/pdf/54/54_133.pdf.
  13. Yamauchi T, Kamon J, Ito Y, Tsuchida A, Yokomizo T, Kita S, Sugiyama T, Miyagishi M, Hara K, Tsunoda M, Murakami K, Ohteki T, Uchida S, Takekawa S, Waki H, Tsuno NH, Shibata Y, Terauchi Y, Froguel P, Tobe K, Koyasu S, Taira K, Kitamura T, Shimizu T, Nagai R, Kadowaki T (June 2003). "Cloning of adiponectin receptors that mediate antidiabetic metabolic effects". Nature 423 (6941): 762–9. DOI:10.1038/nature01705. PMID 12802337.
  14. Hug C, Wang J, Ahmad NS, Bogan JS, TSao TS, Lodish HF (2004). "T-cadherin is a receptor for hexameric and high-molecular-weight forms of Acrp30/adiponectin". Proc Natl Acad Sci U S A 101 (28): 10308–13. DOI:10.1073/pnas.0403382101. PMC 478568. PMID 15210937. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=478568.
  15. Fang X, Sweeney G (November 2006). "Mechanisms regulating energy metabolism by adiponectin in obesity and diabetes". Biochem. Soc. Trans. 34 (Pt 5): 798–801. DOI:10.1042/BST0340798. PMID 17052201.
  16. Bonnard C, Durand A, Vidal H, Rieusset J (February 2008). "Changes in adiponectin, its receptors and AMPK activity in tissues of diet-induced diabetic mice". Diabetes Metab. 34 (1): 52–61. DOI:10.1016/j.diabet.2007.09.006. PMID 18222103.
  17. 17,0 17,1 17,2 17,3 Vasseur F, Leprêtre F, Lacquemant C, Froguel P (April 2003). "The genetics of adiponectin". Curr. Diab. Rep. 3 (2): 151–8. DOI:10.1007/s11892-003-0039-4. PMID 12728641.
  18. 18,0 18,1 18,2 18,3 Lara-Castro C, Fu Y, Chung BH, Garvey WT (June 2007). "Adiponectin and the metabolic syndrome: mechanisms mediating risk for metabolic and cardiovascular disease". Curr. Opin. Lipidol. 18 (3): 263–70. DOI:10.1097/MOL.0b013e32814a645f. PMID 17495599.
  19. 19,0 19,1 Hara K, Yamauchi T, Kadowaki T (April 2005). "Adiponectin: an adipokine linking adipocytes and type 2 diabetes in humans". Curr. Diab. Rep. 5 (2): 136–40. DOI:10.1007/s11892-005-0041-0. PMID 15794918.
  20. 20,0 20,1 20,2 Hug C, Lodish HF (April 2005). "The role of the adipocyte hormone adiponectin in cardiovascular disease". Curr Opin Pharmacol 5 (2): 129–34. DOI:10.1016/j.coph.2005.01.001. PMID 15780820.
  21. 21,0 21,1 Vasseur F, Meyre D, Froguel P (2006). "Adiponectin, type 2 diabetes and the metabolic syndrome: lessons from human genetic studies". Expert Rev Mol Med 8 (27): 1–12. DOI:10.1017/S1462399406000147. PMID 17112391.
  22. Kaklamani VG, Sadim M, Hsi A, Offit K, Oddoux C, Ostrer H, Ahsan H, Pasche B, Mantzoros C (May 2008). "Variants of the adiponectin and adiponectin receptor 1 genes and breast cancer risk". Cancer Res. 68 (9): 3178–84. DOI:10.1158/0008-5472.CAN-08-0533. PMC 2685173. PMID 18451143. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2685173.
  23. Matsuzawa Y, Funahashi T, Kihara S, Shimomura I (January 2004). "Adiponectin and metabolic syndrome". Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 24 (1): 29–33. DOI:10.1161/01.ATV.0000099786.99623.EF. PMID 14551151.
  24. Choi BH, Kim YH, Ahn IS, Ha JH, Byun JM, Do MS (2009). "The inhibition of inflammatory molecule expression on 3T3-L1 adipocytes by berberine is not mediated by leptin signaling". Nutr Res Pract 3 (2): 84–8. DOI:10.4162/nrp.2009.3.2.84. PMC 2788178. PMID 20016706. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=2788178.
  25. Grimshaw CE, Matthews DA, Varughese KI, Skinner M, Xuong NH, Bray T, Hoch J, Whiteley JM (August 1992). "Characterization and nucleotide binding properties of a mutant dihydropteridine reductase containing an aspartate 37-isoleucine replacement". J. Biol. Chem. 267 (22): 15334–9. PMID 1639779.