Vi här på T-Nation älskar bara dem där hormoner. Och om du inte räknat ut det från själva namnet på vår lilla publikation, kanske du har räknat ut det från de dussintals hormonrelaterade artiklar vi har publicerat genom åren. Ja, vi här på T-mags huvudkontor älskar vårt testosteron, vårt tillväxthormon, vårt insulin och vårt glukagon. Faktum är att den sista fredagen i varje månad ägnas åt de anabola hormonerna. ”Hormonfredagen, som den heter, är en dag då varje T-mag-anställd klär sin eller hennes favorit anabola hormonella klädsel. Du borde sett JB förra månaden. Helvete, med den steranringen lindad runt vad han kallade sin "testosteronfabrik", var han en sko-in för toppdräkter.
Som ett resultat av hans kreativa kostymidéer och hans nålpunktsförmåga fick JB inte bara TC: s riktiga docka, "Jenny," för helgen, utan han fick också rätten att granska ett relativt nytt hormon som nyligen varit källan till diskussion och förvirring. JB har redan täckt biggiesna: Testosteron (The Big T, del I och II, Steroidmanifestet, del 1, 2 och 3), tillväxthormon (GH-fontänen) och insulin (den anabola kraften hos insulin). Nu är det dags för JB att ta itu med den irriterande nya killen på blocket - hormonet Leptin.
Uttryck dig själv
Som diskuterades förra veckan är Leptin ett hormon som produceras när OB-genen (fetma) uttrycks. Även om jag redan har diskuterat en mekanism för att inducera OB-genuttryck och Leptin-produktion är de tre huvudsakliga cellulära signalerna inblandade:
• Ökat energi / kolhydratflöde genom HBP.
• Ökade triacylglycerol (triglycerid) metaboliter. Dessa inkluderar diacylglyceroler och / eller fria fettsyror.
• Ökad spänning i fettvävnad på grund av cellsträckning (ökad fettstorlek).
Som du kan se ger dessa tre fenomen responsmekanismer där både akut och kronisk övermatning eller undermatning kommer att påverka OB-genuttryck och Leptinproduktion. Om övermatning flödar fler kolhydrater genom HBP, fler triglycerider metaboliseras och fettvävnadsstorlekarna ökar. Detta leder till mer produktion av Leptin. Omvänt, om undermatning minskar kolhydrat- och triglyceridtillgängligheten, liksom fettvävnadsstorlek. Naturligtvis betyder detta mindre Leptin.
Eftersom vi nu vet varför Leptin bildas, vad sägs om att diskutera var det bildas? Hos vuxna människor bildas det mesta av kroppens leptin i vit fettvävnad. Detta bör vara självklart från de signaler som diskuterats ovan. Leptin har dock också hittats i följande vävnader, vilket gör det relativt allestädes närvarande.
• Brun fettvävnad
• Magepitel
• Placenta
• Skelettmuskel
• Mjölkkörtlar
Av råtta och fett
När Leptin ursprungligen upptäcktes fann forskare att råttor som hade mutationer i OB-genen (och inte kunde producera Leptin) blev vansinnigt överviktiga. Nu när jag säger överviktig pratar jag inte lite överviktig här. Jag pratar så överviktigt att medlemmar i NAAFA faktiskt pekade och skrattade. Hos de överviktiga råttorna orsakades den extrema fetman av mutationer i Ob-genen. Hos dessa djur fanns det helt enkelt för lite Leptin. Intressant är att vid administrering av Leptin såg dessa tubby-råttor stora ökningar av ämnesomsättningshastigheten och förlorade stora mängder kroppsfett.
Som ett resultat av dessa resultat spekulerade forskare att Leptin kan vara ett magiskt fettförlusthormon. Tyvärr för läkemedelsföretagen som omedelbart hoppade över rättigheterna att sälja rekombinant Leptin gick inte denna hypotes ut. Du förstår, en annan modell av råtta upptäcktes, en modell som var lika överviktig som de Leptinbristande råttorna men som hade tillräckliga Leptinkoncentrationer i blodet. Dessa råttor hade istället för en Leptinbrist problem med sitt Leptin receptorn. Därför kunde inte Leptin som var närvarande göra sitt jobb.
Förutom dessa nya gnagardata, som motverkar de potentiella miljarder som kan uppnås genom försäljning av Leptin, visade nya mänskliga data också att Leptin sannolikt inte skulle hjälpa de överviktiga att släppa de få hundra oönskade pund. Forskning hade tydligt visat att:
a) Mycket få överviktiga människor lider faktiskt av Ob-genmutationer
b) Mycket få överviktiga människor lider faktiskt av Leptin-receptormutationer
c) Feta människor har ofta mycket höga koncentrationer av leptin i plasma
Eftersom överviktiga människor ofta har så mycket Leptin har forskning riktats mot hur dessa individer kan ha så mycket Leptin, men ändå inte svarar med en minskning av kroppsvikt, liksom våra håriga gnagarvänner. En hypotes som har vunnit popularitet antyder att ett Leptin-motstånd orsakar människors fetma. Med andra ord, de mycket överviktiga blev så här eftersom de på något sätt var intoleranta mot stigande Leptin. Som en forskare uttryckte det, ”Leptinresistens är inte väl definierad, men denna term används vanligtvis för att betyda att leptin inte utför sina centrala och perifera funktioner.”
Vid denna tidpunkt finns det några bevis för hypotesen om Leptin-resistens. Eftersom Leptin verkar ha centrala effekter kan det mättbara blodhjärnbarriärtransportsystemet för leptin vara kopplat till fetma. Eftersom överviktiga människor har en CSF (cerebrospinalvätska) till plasmaförhållande som är mycket lägre än normalstora människor, verkar det som att bara så mycket Leptin kan komma över BBB i hjärnan. Dessutom, hos råttor, åtföljs dietinducerad fetma (DIO) av höga plasmakoncentrationer av leptin. Detta leptin verkar inte förhindra fetma. Men när de administreras intracerebroventrikulärt leptin (leptin i hjärnan) går de ner i vikt, vilket indikerar en potentiell BBB-transportgräns.
Även om dessa data stöder tanken att det finns en gräns för mängden leptin som släpps in i hjärnan och därför finns en typ av "Leptin" -resistens "vid högre nivåer av Leptin-produktion, tror vissa författare att leptinresistens faktiskt är en felaktig benämning. Dessa forskare anser att eftersom leptin kanske inte är utformat för att fungera i sådana höga koncentrationer som ses i fetma, kan Leptin vara viktigare i dess frånvaro än dess närvaro (i.e. kan vara viktigare i kaloribegränsning och inte i kaloriöverskott, vilket ofta ses med fetma). Med andra ord är det inte så att överviktiga "felaktigt" svarar på deras leptin. Istället föreslår dessa författare att de överviktiga inte "ska" ha så mycket leptin och därför inte svarar på dess höjd över en viss punkt.
Vad gör Leptin?
Hormonet Leptin verkar påverka nästan alla system i kroppen. Eftersom det finns Leptin-receptorer i hjärnan och i hela kroppen kan vi diskutera effekterna av Leptin som centralt eller perifert.
Eftersom Leptin frigörs (mestadels) av fettvävnader verkar fettvävnad vara en perifer statisk indikator på kroppens kroniska energibalans. När det väl släppts ut i blodet, under normala förhållanden, reser Leptin över blodhjärnbarriären och känner av Leptin-receptorerna i hypotalamus. Eftersom dessa receptorer har en uppfattning om vad som är en "normal" Leptinsignal, initierar förändringar i Leptinbindning frisättningen av en serie anabola (orexigena eller måltidstimulerande) och kataboliska (anorexigena eller måltidspreventiva) hormoner / neurotransmittorer. En ökning av leptin leder till uttryck av flera anorexigena (kataboliska) hormoner och neurotransmittorer inklusive áMSH och CART. Dessa kemikalier minskar hunger och måltidstorlek.
Omvänt leder en minskning av leptin till uttryck av flera orexigena (anabola) hormoner och neurotransmittorer inklusive NPY och AgRP. Dessa föreningar ökar hunger och måltidstorlek. Detta är ett ganska trevligt sätt för kroppen att hantera energiöverskott eller energiunderskott. Om det finns ett överskott ökar Leptin och signalerar hypotalamus för att be kroppen att sluta äta. Omvänt, om det finns ett underskott, minskar Leptin, vilket signalerar hypotalamus för att göra oss riktigt hungriga. För er visuella elever, här är en visuell skildring av vad som händer när Leptin-koncentrationer ökar i hypotalamus.
 |
Även om jag bara nämnde ett par viktiga orexigena och anorexigena hormoner / neurotransmittorer, finns det många andra som kan interagera med Leptin eller samma signalsystem som Leptin. Dessa listas nedan:
Orexigenic (stimulerar matintag) - Kan agera i de laterala hypotalamiska nervcellerna |
Anorexigenic (minska matintaget) -
Kan agera på ventral & dorsal medial hypotalamus
Neuropeptid Y (NPY) - är den mest potenta orexiant som är känd; kan svara på avvikande leptinsignalering; antagonism kan minska hunger och fettmassa
Agouti-relaterad peptid (AgRP) - potent orexiant; kan svara på frånvarande leptin; antagonism kan minska hunger och fettmassa
Melanin Concentrating Hormone (MCH) - tar emot signaler från NPY för att öka matintaget
Orexin - ökar upphetsning och matintag
Ghrelin - ett kraftigt GH-frisättande hormon som frigörs från magen, hypofysen och hypotalamus; ökar matintaget och kroppsvikt; kan tävla med leptin
Pro-Opiomelanocortin (POMC) - föregångare till áMSH
Melanocytstimulerande hormon (áMSH) - minskar matintaget; kan svara på ökat leptin; antagonism ökar aptiten och maten
Melanokortin 4-receptor (MC4R) - áMSH-receptor; bindning av agonist minskar matintaget
Kokainamfetaminrelaterat transkript (CART) - minskar matintaget; kan svara på ökat leptin
CCK - gastrisk frisatt peptid; ökar mättnad minskar matintaget (enkel matning och måltidsfrekvens)
Kortikotropinfrisättningsfaktor (CRF) - reglerar binjurhormoner och ACTH; minskar matintaget, ökar energiförbrukningen
Insulin - ökande koncentrationer av insulin minskar aptiten
Även om dessa energireglerande hormoner och neurotransmittorer kan vara relativt nya för dig, är det viktiga budskapet här att de är ansvariga för att känna av ett svältrespons (med minskat Leptin). Som svar på dessa minskningar i Leptin-koncentrationer är dessa kemikalier ansvariga för att främja följande effekter:
a. Ökat matintag
b. Minskad skelettmuskeltillväxt
c. Minskad energiförbrukning
d. Minskad kroppstemperatur
e. Minskad reproduktionsfunktion
f. Ökad binjureproduktion av stresshormoner
g. Ökad parasympatisk ton
Omvänt är dessa energireglerande hormoner och neurotransmittorer ansvariga för att känna av ett energiöverskott (med ökat Leptin). När Leptinkoncentrationerna ökar främjas därför följande effekter:
a. Minskat matintag
b. Ökad energiförbrukning
c. Ökad sympatisk ton
Återigen, för dina visuella barn, här är en schematisk bild. Kom ihåg att Leptin regleras som svar på akut utfodring såväl som kronisk energibalans (mätt med fettmassa). Därför, medan du ser viktökning och viktminskning som regulatorer nedan, kan du ersätta dessa termer med undermatning och övermatning.
 |
Lägg märke till att huvuddiskussionen idag har handlat om de centrala effekterna av Leptin (i hypotalamus). Emellertid har Leptin, som diskuterats tidigare, också ett antal perifera effekter. De perifera effekterna inkluderar följande.
• I skelettmuskler ökar leptin fettoxidation och insulinkänslighet, vilket förklarar en del av dess effekt på viktminskning.
• Leptin kan agera tillsammans med immunsystemet eftersom djur med brist på leptin har nedsatt immunitet. Detta kan förklara en del av dietens effekt på försvagad immunfunktion.
• Leptin kan spela en tillåtande roll i menarche hos kvinnor eftersom det finns ett omvänt samband mellan Leptin-koncentrationer och ålder för första menstruationen. Det betyder att tjejer med mer kroppsfett (och högre Leptinkoncentrationer) kan få första menstruationen tidigare än smalare tjejer.
• Leptinkoncentrationer och testosteronkoncentrationer är omvänt proportionella genom det normala testosteronområdet. Detta innebär att när Leptin går upp, testosteron ner. Omvänt, när Leptin går ner, testosteron går upp. Detta borde inte vara någon överraskning eftersom mycket överviktiga män ofta är hypogonadala. Du bör dock undra varför de som är extremt magra ofta också är hypogonadala.
• Paradoxen i detta förhållande är att leptin delvis är ansvarig för att öka GnRH-utsöndringen såväl som LH-, FSH- och testosteronsekretion. Därför skulle det vid mycket låga koncentrationer förekomma hypogonadism. Men mycket höga koncentrationer, Leptin hämmar direkt testosteronfrisättning (leptin minskar T-utsöndringen från testiklar, även trots ökad GnRH-aktivitet), vilket återigen orsakar hypogonadism. Därför skulle de bästa Leptinkoncentrationerna vara i det låga normala intervallet. Inte en tillfällighet inträffar detta vanligtvis hos de magra individer som är väl matade.
Förutom dessa perifera effekter har Leptin visat följande interaktioner med andra hormoner:
• Leptin ökar GnRH vid hypotalamus
• Leptin minskar testosteron vid testiklar
• Glukokortikoider ökar plasmaleptinet
• SNS-aktivitet (epinefrin) minskar plasmaleptin
• Testosteron minskar plasmaleptinet
• Insulin verkar med leptin genom att stimulera samma nervceller
• Insulin ökar ob-genuttrycket
• Ghrelin tävlar med leptin centralt, med motsatta åtgärder som leptin
• Leptin och insulin sensibiliserar bakhjärnan för det anorexigena hormonet CCK
• Följande adipocytokiner (hormoner som frigörs från fett) kan också interagera med leptin:
Resistin - adipocytokin som kan reglera insulinkänsligheten
Adiponectin - förbättrar insulinfunktionen - ökar med insulin och minskar med fetma - ökar UCP2 i muskler - ökar fettsyratransportörprotein - ökar acyl CoA-oxidas - minskar triglyceridhalten i lever och muskler
Adipsin - finns i proportion till fetthet - krävs för syntes av ASP (acyleringsstimulerande protein - är involverat i upptag och förestring av TAG och FA) - stimulerar TAG-syntes mer än insulin
Vad är det för ljud? Åh, det är klockan! Jag vill snabbt sammanfatta veckans lektion. Först och främst frigörs Leptin från många perifera vävnader men den största spelaren är vit fett. När den väl släppts har Leptin alla typer av olika effekter på kroppens perifera system, varav många bara kommer fram. Dessa perifera effekter inkluderar interaktioner med många hormoner i kroppen samt interaktioner med skelettmuskulaturen, immunsystemet och reproduktionssystemet. Leptin agerar också centralt för att väcka upp en neurotransmittorsoppa av mjölstimulerande och målreducerande kemikalier. Dessa centrala och perifera effekter är viktiga att förstå eftersom de i slutändan är ansvariga för metaboliska förändringar med utfodring samt viktökning och förlust.
Så klassen avfärdas nu för den här veckan. Men missa inte nästa veckas föreläsning. Jag kommer att granska några av de viktiga utfodringsstudierna och diskutera några senaste data som visar hur rekombinanta Leptin-injektioner faktiskt kan hjälpa till att förhindra den metaboliska nedgången i samband med diet.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.