Rola rezystyny i jej znaczenie w kontekście pomenopauzalnych

610
Probl Hig Epidemiol 2013, 94(3): 610-613
Rola rezystyny i jej znaczenie w kontekście pomenopauzalnych
zaburzeń metabolicznych – badania wstępne
The role of resistin and its impact on postmenopausal metabolic disorders – a pilot study
Bogna Grygiel-Górniak, Juliusz Przysławski
Katedra i Zakład Bromatologii, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu
Wprowadzenie. Po menopauzie obserwuje się wzrost występowania
otyłości, co wiąże się ze zwiększoną syntezą adipokin oraz zaburzeniami
metabolicznymi.
Introduction. After menopause an increasing prevalence of obesity is
observed which is connected with adipokine secretion and metabolic
disorders.
Cel pracy. Ocena zależności pomiędzy stężeniem rezystyny, a parametrami
antropometrycznymi, wybranymi czynnikami żywieniowymi w grupie
pomenopauzalnych kobiet.
Aim. The correlation assessment between the resistin level and
anthropometrical parameters and selected nutritional components in
postmenopausal women.
Materiał i metody. W grupie 60 kobiet – z prawidłową masą ciała (n=30)
i otyłych (n=30) dokonano oceny sposobu żywienia, stanu odżywienia,
profilu metabolicznego oraz stężenia rezystyny.
Study group. Nutritional status, dietary habits, metabolic profile and
resistin concentration were assessed in the group of 60 women with proper
body mass (n=30) and obesity (n=30).
Wyniki. Nie stwierdzono istotnych różnic w zakresie stężeń rezystyny
pomiędzy grupą kobiet z prawidłową masą ciała, a otyłymi. W grupie kobiet
otyłych zaobserwowano wyższe wartości glikemii (p=0,0011), insulinemii
(p=0,0001), HOMA-IR (p=0,0001), frakcji LDL (p=0,0460), poziomu
spożycia białka całkowitego (p=0,0166) i zwierzęcego (p=0,002) oraz
stosunku białka zwierzęcego do roślinnego (p=0,0454). Zauważono
dodatnią korelację pomiędzy stężeniem rezystyny, a wartościami frakcji
lipidowych w grupie kobiet z prawidłową masą ciała (CH r2=0,1867,
p=0,0192; LDL r2=0,1613, p=0,0308) oraz pomiędzy rezystynemią,
a ilością tkanki tłuszczowej (r2=0,1796, p=0,0309), wskaźnikiem BMI
(r2=0,1215, p=0,0809) oraz stosunkiem białka roślinnego do zwierzęcego
(r2=0,1682, p=0,0374) w grupie kobiet otyłych.
Results. The statistically significant differences of the resistin concentration
between the women with proper body mass and obese were not observed.
In the group with obesity there were observed higher values of blood
glucose (p=0.0011), insulin (p=0.0001), HOMA-IR (p=0.0001), LDL
fraction (p=0.0460), as well as total protein intake (p=0.0166), animal
protein (p=0.002), and animal/plant protein ratio (p=0.0454). Positive
correlation was observed between the resistin level and the fraction of
lipid profile (CH r2=0.1867, p=0.0192; LDL r2=0,1613, p=0.0308) in
the group of proper body mass and between resistinaemia and body fat
content (r2=0.1796, p=0.0309), the BMI value (r2=0.1215, p=0.0809)
and the animal/plant protein ratio (r2=0.1682, p=0.0374) in the group
of obese women.
Wnioski. Zaobserwowane zaburzenia metaboliczne oraz nieprawidłowy
sposób żywienia były istotnie wyższe w grupie kobiet otyłych. Wydaje się, że
stężenie rezystyny zależy nie tylko od ilości tkanki tłuszczowej, ale również
od sposobu żywienia. Niezbędne są dalsze badania celem dokładnej oceny
tych zależności.
Conclusions. Metabolic disturbances and improper dietary habits were
more significant in the group of obese women. It seems that the resistin
concentration depends not only on the amount of adipose tissue but also is
correlated with an improperly balanced diet. Thus, future study is needed
to estimate these correlations more accurately.
Słowa kluczowe: pomenopauzalna otyłość, zaburzenia metaboliczne, sposób
żywienia, rezystyna
Key words: postmenopausal obesity, metabolic disorders, dietary habits,
resistin
© Probl Hig Epidemiol 2013, 94(3): 610-613
Adres do korespondencji / Address for correspondence
www.phie.pl
Nadesłano: 19.06.2013
Zakwalifikowano do druku: 14.07.2013
Wprowadzenie i cel pracy
Pomenopauzalna otyłość jest zjawiskiem budzą‑
cym zainteresowanie klinicystów i żywieniowców, nie
tylko ze względu na potrzebę leczenia tej choroby, ale
również konieczność jej zapobiegania. Otyłość zwięk‑
sza ryzyko wielu chorób i zaburzeń metabolicznych
rozwijających się na jej podłożu [1, 2]. Tkanka tłusz‑
czowa ogrywa istotną rolę w bilansie energetycznym,
bierze udział w procesie termogenezy oraz syntezie
Bogna Grygiel-Górniak
Katedra i Zakład Bromatologii, Uniwersytet Medyczny
ul. Marcelińska 42, 60-354 Poznań
email: [email protected]
aktywnych metabolicznie adipocytokin, do których
należy m.in. rezystyna [3, 4]. Jest ona produktem genu
RETN i wchodzi w skład rodziny białek prozapalnych
określanych skrótem RELMs (resistin-like molecules)
[3‑6]. W zależności od stopnia i rodzaju oligomeryzacji
rezystyna wykazuje odmienny wpływ na tkanki docelo‑
we – wątrobę, adipocyty i mięśnie szkieletowe [3]. Jest
ona syntetyzowana w wisceralnych adipocytach oraz
makrofagach [7], stąd wzrost jej stężenia obserwuje się
Grygiel-Górniak B i wsp. Rola rezystyny i jej znaczenie w kontekście pomenopauzalnych zaburzeń metabolicznych ...
611
w otyłości [3]. W badaniach na modelach zwierzęcych
podkreśla się jej udział w rozwoju insulinooporności
poprzez stymulację glukoneogenezy i glikogenolizy
oraz zmianę ekspresji transportera GLUT4. W konse‑
kwencji dochodzi do zmniejszenia utylizacji glukozy
w komórkach mięśni szkieletowych [8]. Oprócz wpły‑
wu na parametry gospodarki węglowodanowej cytokina
ta uczestniczy w przewlekłych procesach zapalnych,
które współwystępują w przebiegu otyłości [9, 10].
Pomimo wpływu rezystyny na insulinowrażliwość
[11], opisywane w badaniach klinicznych zależności
między stężeniem rezystyny a insulinoopornością nie
są jednoznaczne [3, 11],
Ze względu na fakt, że po menopauzie obserwuje
się wzrost rozwoju otyłości podjęto próbę oceny za‑
leżności pomiędzy surowiczym stężeniem rezystyny,
a zaburzeniami metabolicznymi oraz stanem odżywie‑
nia i sposobem żywienia w grupie kobiet z prawidłową
masą ciała i otyłych.
30 kobiet z prawidłową masą ciała (BMI < 25 kg/m2)
i 30 otyłych (BMI > 30 kg/m2).
Ocenę stanu odżywienia przeprowadzono na pod‑
stawie pomiarów wysokości i masy ciała, a zawartość
tkanki tłuszczowej oceniono w badaniu bioimpedancji
używając aparatu BODYSTAT 1500. Metodę wywiadu
o spożyciu z ostatnich 24 godzin w okresie 7 dni wy‑
korzystano do oceny sposobu żywienia [12] uzyskując
420 wywiadów żywieniowych. Analizę wyników ba‑
dań ankietowych przeprowadzono na podstawie tabel
składu i wartości odżywczej produktów spożywczych
[13]. Ocenę sposobu żywienia dokonano porównując
do wartości rekomendowanych (RDA) przyjmując
jako podstawę obliczeń, należną masę ciała i niską
aktywność fizyczną deklarowaną przez badane kobiety
[14]. Badania uzyskały zgodę Komisji Bioetycznej
Uniwersytetu Medycznego w im. Karola Marcinkow‑
skiego w Poznaniu – nr 792/09 i były finansowane
przez NCN nr N 404 504 638
Materiał i metody
Wyniki i omówienie
Badaniami objęto grupę 84 kobiet po menopauzie.
Kryteria wyłączenia obejmowały cukrzycę, leczenie
hipolipemizujące, hormonalną trapię zastępczą oraz
przewlekłe choroby wątroby, nerek i nowotwory. Po
uwzględnieniu powyższych kryteriów oraz wartości
wskaźnika BMI do dalszych badań zakwalifikowano
Średni wiek i wzrost badanych grup kobiet był
podobny, natomiast statystycznie istotne różnice
dotyczyły masy ciała, obwodu pasa oraz wartości
wskaźnika BMI, co wynikało z założeń badania
(tab. I). Stężenie rezystyny dodatnio korelowało
z zwartością tkanki tłuszczowej w organizmie oraz
Tabela I. Charakterystyka badanych grup kobiet
Table I. Characteristics of studied women
Grupa kobiet po menopauzie /Group of postmenopausal women
Analizowany parametr /Analyzed parameters
Wiek [lata] /Age [years]
Wysokość ciała [cm] /Body height [cm]
Masa ciała [kg] /Body mass [kg]
Tkanka tłuszczowa [kg] /Adipose tissue [kg]
BMI [kg/m2]
Glukoza [mg/dl] /Glucose [mg/dl]
Insulina [mU/ml] /Insulin [mU/ml]
HOMA IR [mmol x mU/l2]
CH całk [mg/dl] /Total cholesterol
LDL [mg/dl]
Rezystyna [ng/ml] /Resistin [ng/ml]
Energia [kcal] /Energy [kcal]
Białko [g] /Protein [g]
B zwierzęce [g] /Animal protein [g]
Białko roślinne [g] /Plant protein [g]
białko zwierz/rośl /Animal/plant protein ratio
Białko – % energii /Protein – % energy
Tłuszcz [g] /Fat [g]
Tłuszcz – % energii /Fat – %energy
Węglowodany [g] /Carbohydrates [g]
Węglowodany – % energii /Carbohydrates – % energy
Cynk [mg/dzień] /Zinc [mg/day]
Miedź [mg/dzień] /Copper [mg/day]
Selen [ug/dzień] /Selenium [ug/day]
Zn/Cu /Zinc/copper ratio
Prawidłowa masa ciała /Ideal body mass, n=30
Otyłość /Obesity, N=30
X
SD
X
SD
57,21
5,942
6,685
7,630
3,185
1,815
6,892
2,445
0,624
37,815
33,470
1,60
497,956
16,989
12,147
8,156
0,762
2,184
21,084
5,274
76,586
5,754
2,790
0,346
16,719
1,38
58,93
161,07
90,70
44,23
34,99
98,00
11,15
2,78
243,60
155,97
2,79
2223,45
88,25
60,34
27,30
2,49
16,94
87,60
34,71
274,71
49,18
11,80
1,36
70,17
8,50
5,46
4,38
13,21
10,52
4,91
11,57
5,36
1,58
55,65
49,03
1,40
789,28
24,34
17,32
9,81
1,32
4,65
37,36
6,20
106,71
7,20
3,77
0,41
26,88
0,91
162,86
61,45
22,13
23,03
89,46
6,68
1,49
222,87
133,60
2,76
2011,68
74,72
47,67
26,97
1,91
15,33
77,59
34,79
257,25
50,66
10,61
1,30
65,77
8,69
p
0,2497
0,2260
0,0000
0,0000
0,0000
0,0011
0,0001
0,0001
0,1007
0,0461
0,9259
0,2246
0,0167
0,0020
0,8894
0,0454
0,0951
0,2123
0,9579
0,4747
0,3874
0,1766
0,5328
0,4552
0,5359
612
Probl Hig Epidemiol 2013, 94(3): 610-613
wartością wskaźnika BMI w grupie kobiet otyłych.
Podobne zależności opisał Sadashive w grupie kobiet
po menopauzie [15]. Surowicze stężenia insuliny
i glukozy oraz wartość wskaźnika HOMA-IR były
statystycznie istotnie wyższe w grupie kobiet otyłych,
choć w obydwu grupach pozostawały w zakresie war‑
tości referencyjnych. Warto podkreślić, że postępująca
z wiekiem niewydolność trzustki, jak i pomenopauzal‑
ny deficyt estrogenów są głównymi czynnikami ryzyka
rozwoju insulinooporności oraz cukrzycy u kobiet
po 50 roku życia [16]. Ryzyko to istotnie wzrasta
jeśli równocześnie występuje otyłość, nieprawidłowo
zbilansowana dieta oraz zmniejszona aktywność
fizyczna [17]. Ponadto w obserwacjach klinicznych
pomenopauzalna insulinooporność jest skorelowana
ze zwiększoną zachorowalnością na nowotwór sutka
[18] i endometrium [19].
W przeprowadzonych badaniach stężenia rezy‑
styny były wyższe w grupie kobiet otyłych (tab. I), ale
różnice te nie były statystycznie istotne (tab. II). Za
nadprodukcję tej cytokiny odpowiedzialna jest głównie
tkanka tłuszczowa [3]. Pomimo, że wstępne donie‑
sienia opisujące rolę rezystyny u myszy sugerowały,
że jest ona potencjalnym ogniwem łączącym otyłość
z insulinoopornością, to badania kliniczne okazały
się niejednoznaczne [3-6]. W literaturze pomimo, że
często opisuje się istotne różnice pomiędzy glikemią,
insulinemią na czczo i wartością HOMA-IR pomiędzy
osobami z prawidłową masą ciała, a otyłymi, jednak nie
występują istotnych zależności pomiędzy poziomem
rezystyny, a omawianymi parametrami gospodarki
węglowodanowej [20-22]. Również w przypadku
badanych kobiet pomimo obecności różnic w zakresie
parametrów gospodarki węglowodanowej (stężenia
glukozy, insuliny na czczo oraz HOMA-IR, p<0,05),
nie obserwowano istotnych korelacji pomiędzy tymi
parametrami a stężeniem rezystyny w surowicy krwi.
W przeprowadzonym badaniu analiza frakcji lipi‑
dowych pozwoliła na rozpoznanie hipercholesterolemii
w obu badanych grupach, a wartości LDL były istotnie
wyższe w grupie kobiet otyłych (tab. I). Dodatnią ko‑
relację pomiędzy stężeniem rezystyny a wartościami
cholesterolu całkowitego i LDL zaobserwowano w gru‑
pie kobiet z prawidłową masą ciała, co może sugerować
zwiększone ryzyko rozwoju miażdżycy. W badaniach
klinicznych udowodniono proaterogenną rolę rezysty‑
ny jako niezależnego markera miażdżycy, a hiperrezy‑
stynemia dodatnio korelowała ze stopniem nasilenia
zmian miażdżycowych w obrębie naczyń wieńcowych.
Stąd obecnie uważa się, że rezystywna może być waż‑
nym predyktorem ryzyka sercowo-naczyniowego [23].
Co więcej, podwyższone stężenie tej adipokiny jest
związane z większym ryzykiem przedwczesnej choroby
wieńcowej po 45 r.ż. wynikającej z nieprawidłowości
tętnic wieńcowych w koronarografii lub wystąpienia
zawału mięśnia sercowego [22].
W analizowanych grupach kobiet dokonano
również oceny sposobu żywienia (tab. I). Wartość
energetyczna całodziennych racji pokarmowych była
wyższa w grupie kobiet otyłych, jednak różnice nie
były statystycznie istotne. Podaż energetyczna w przy‑
padku grupy kobiet z prawidłową masą ciała powinna
wynosić 1800 kcal, natomiast dla kobiet otyłych, po
uwzględnieniu deficytu energetycznego (500-1000
kcal) wartość ta nie powinna przekraczać 1000‑1500
kcal/dobę [14]. Racje pokarmowe w obydwu badanych
grupach były nieprawidłowo zbilansowane i dostar‑
czały nadmiaru energii z biała i tłuszczu. Ilość białka
wyrażona w gramach, zawartość białka zwierzęcego
oraz stosunek białka zwierzęcego do roślinnego był
statystycznie istotnie wyższy w grupie kobiet otyłych.
Wiele produktów wysokobiałkowych pochodzenia
zwierzęcego zawiera równocześnie dużą ilość tłuszczu
(mięso i przetwory mięsne, żółte i topione sery), co
wpływa na wzrost ryzyka rozwoju miażdżycy zwłasz‑
cza w przypadku współwystępującej otyłości [1, 2].
W przeprowadzonych badaniach wykazano dodatnią
korelację pomiędzy stężeniem rezystyny, a stosunkiem
białka zwierzęcego/roślinnego w tej grupie kobiet
(tab. II). Konsekwencją nadmiaru energii pochodzącej
z białka i tłuszczu w analizowanych grupach kobiet
była stosunkowo niska podaż węglowodanów (około
49-51% wartości energetycznej diety). Zwiększenie
ilości węglowodanów złożonych kosztem redukcji
zawartości tłuszczu w diecie jest udowodnionym czyn‑
nikiem wpływającym korzystnie na obniżenie ryzyka
chorób sercowo-naczyniowych i sprzyja redukcji masy
ciała [14, 24].
Tabela II. Korelacje rezystyny z wybranymi parametrami laboratoryjnymi, antropometrycznymi oraz żywieniowymi
Table II. Correlations of resistin and selected biochemical, anthropometric and nutritional parameters
Badane grupy kobiet po menopauzie /Analysed
groups of postmenopausal women
Korelacje między stężeniem rezystyny, a wybranymi parametrami zaburzeń metabolicznych
/Correlations of resistin and selected metabolic parameters
Analizowany parameter /Analysed parameters
Prawidłowa masa ciała (n=30) /Ideal body mass CH całk. [mg/dl] /Total cholesterol [mg/dl]
Otyłość /obesity (n=30)
LDL [mg/dl]
Tkanka tłuszczowa [kg] /Adipose tissue [kg]
BMI [kg/m2]
białko zwierz./roślin. /Animal/plant protein ratio
r(X,Y)
r2
t
p
-0,4321
0,1867
-2,4900
0,0192
-0,4016
0,4238
0,3486
0,4101
0,1613
0,1796
0,1215
0,1682
-2,2787
2,2920
1,8218
2,2029
0,0308
0,0309
0,0809
0,0374
Grygiel-Górniak B i wsp. Rola rezystyny i jej znaczenie w kontekście pomenopauzalnych zaburzeń metabolicznych ...
W przeprowadzonych badaniach stwierdzono
prawidłowy poziom spożycia mikropierwiastków – za‑
równo cynku, miedzi jak i selenu, a różnice pomiędzy
analizowanymi grupami były statystycznie nieistotne.
Jest to szczególnie korzystne zwłaszcza, że prawidłowy
poziom spożycia cynku sprzyja zmniejszeniu masy
ciała podczas stosowania diety ubogoenergetycznej
613
[25], a udział cynku i miedzi ma istotne znacznie
dla utrzymania równowagi oksydacyjno-redukcyjnej
ustroju [26, 27]. Z kolei selen działa kardioprotekcyj‑
nie na komórki endotelium utrzymując prawidłową
relaksację naczyń [25] oraz zapobiegając rozwojowi
dusznicy bolesnej i zawałowi serca [28].
Piśmiennictwo / References
1. Framework for the implementation of global strategy on diet,
physical activity and health in the eastern Mediterranean
region. WHO, Geneva 2010.
2. Beer-Borst S, et al. Obesity and other health determinants
across Europe: the EURALIM project. J Epidem Comm
Health 2000, 54(6): 424-430.
3. McTernan PG, et al. Resistin. Curr Opin Lipidol 2006, 17(2):
170-175.
4. Badman MK, Flier JS. The adipocyte as an active participant
in energy balance and metabolism. Gastroenterology 2007,
132(6): 2103-2115.
5. Kochan Z, Karbowska J. Secretory function of adipose tissue.
Postepy Biochem 2004, 50(3): 256-271.
6. Korner A, et al. Obesity in childhood and adolescence:
a review in the interface between adipocyte physiology
and clinical challenges. Hormones (Athens) 2005, 4(4):
189‑199.
7. Patel L, et al. Resistin is expressed in human macrophages
and directly regulated by PPAR gamma activators. Biochem
Biophys Res Commun 2003, 300(2): 472-476.
8. Steppan CM, Lazar MA. Resistin and obesity-associated
insulin resistance. Trends Endocrinol Meta 2002, 13(1):
18-23.
9. Pang SS, Le YY. Role of resistin in inflammation and
inflammation-related diseases. Cell Mol Immunol 2006,
3(1): 29-34.
10. Trayhurn P, Bing C, Wood IS. Adipose tissue and adipokines
– energy regulation from the human perspective. J Nutr 2006,
136(7Suppl): 1935S-1939S.
11. Gerber M, et al. Serum resistin levels of obese and lean
children and adolescents: biochemical analysis and
clinical relevance. J Clin Endocrinol Metab 2005, 90(8):
4503‑4509.
12. Charzewska J. Instrukcja przeprowadzania wywiadu
o spożyciu z 24 godzin. IŻŻ, Warszawa, 1997.
13. Kunachowicz H i wsp. Tabele wartości odżywczej produktów
spożywczych. IŻŻ, Warszawa 1998.
14. Jarosz M, Bułhak-Jachymczyk B. Normy żywienia człowieka.
PZWL, Warszawa 2008.
15. Sadashiv TS, et al. Over-expression of resistin in adipose
tissue of the obese induces insulin resistance. World
J Diabetes 2012, 3(7): 135-141.
16. Rossi R, et al. Transdermal 17-beta-estradiol and risk
of developing type 2 diabetes in a population of healthy,
nonobese postmenopausal women. Diabetes Care 2004,
27(3): 645-649.
17. Gambacciani M, et al. Prospective evaluation of body weight
and body fat distribution in early postmenopausal women
with and without hormonal replacement therapy. Maturitas
2001, 39(2): 125-132.
18. Bruning PF, et al. Insulin resistance and breast-cancer risk.
Int J Cancer 1992, 52: 511-516.
19. Broso PR, Giradi F. Is it possible to screen for endometrial
carcinoma? Incidence and risk factors. Minerva Ginecol
1995, 47(12): 539-552.
20. Janowska J, Zahorska-Markiewicz B, OlszaneckaGlinianowicz M. Relationship between serum resistin
concentration and proinflammatory cytokines in obese
women with impaired and normal glucose tolerance.
Metabolism 2006, 55(11): 1495-1499.
21. Burnett MS, et al. Cross-sectional associations of resistin,
coronary heart disease, and insulin resistance. J Clin
Endocrinol Metab 2006, 91(1): 64-68.
22. Burnett MS, et al. The potential role of resistin in
atherogenesis. Atherosclerosis 2005, 182(2): 241-248.
23. Reilly MP, et al. Resistin is an inflammatory marker of
atherosclerosis in humans. Circulation 2005, 111(7):
932‑939.
24. Saris WH, et al. Randomized controlled trial of changes
in dietary carbohydrate/fat ratio and simple vs complex
carbohydrates on body weight and blood lipids: the
CARMEN study. The Carbohydrate Ratio Management
in European National diets. Int J Obes Relat Metab Disord
2000, 24: 1310-1318.
25. Zemel M. Role of calcium and dairy products in energy
partitioning and weight management. Am J Clin Nutr 2004,
79(5): 907S-912S.
26. Tungtrongchitr R, et al. Serum copper, zinc, ceruloplasmin
and superoxide dismutase in Thai overweight and obese.
J Med Assoc Thai 2003, 86(6): 543-551.
27. Sato J, et al. Dietary antioxidants preserve endothelium
dependent vasorelaxation in overfed rats. Atherosclerosis
2002, 161(1): 327-333.
28. Galan P, et al. Serum concentrations of beta-carotene,
vitamins C and E, zinc and selenium are influenced by
sex, age, diet, smoking status, alcohol consumption and
corpulence in a general French adult population. Eur J Clin
Nutr 2005, 59(10): 1181-1190.