Vol. 10/2011 Nr 2(35)
Endokrynologia Pediatryczna Pediatric Endocrinology
STRESZCZENIE/ABSTRACT
Wstęp. Rola wisfatyny (VISF) w patofizjologii otyłości jest dotychczas słabo poznana. Niewiele jest prac na temat ekspresji VISF w tkance tłuszczowej i we krwi u osób otyłych, zwłaszcza dzieci, a wyniki tych badań są rozbież- ne. Cel pracy. 1. Ocena stężeń VISF w surowicy krwi u dziewcząt z otyłością prostą. 2. Analiza zależności pomię- dzy stężeniami VISF w surowicy krwi a BMI oraz stężeniami wybranych hormonów tarczycy, nadnerczy i gonad u otyłych dziewcząt. Materiał i metody. Badania przeprowadzono u 91 dziewcząt, w tym u 30 z otyłością prostą (OT) (śr wiek: 14,6 lat; śr. m. ciała: 85,9 kg; śr. BMI–SDS: 6,9) i u 61 zdrowych (ZD) (śr. wiek: 15,4 lat; śr. m. ciała: 52,3 kg; śr. BMI–SDS: -0,18). Oznaczono stężenia VISF w surowicy krwi metodą EIA oraz stężenia TSH, FT4, ACTH, kortyzolu, LH, FSH, testosteronu i estradiolu. Wyniki. Średnie stężenie VISF w surowicy krwi było istotnie staty- stycznie wyższe w grupie OT (3,19 ± 0,45 ng/ml) niż u ZD (2,50 ± 0,42 ng/ml), ale po przeliczeniu wartości stęże- nia VISF na BMI istotnie niższe w grupie OT (0,104 ± 0,025 ng/ml/kg/m2) aniżeli u ZD (0,128 ± 0,026 ng/ml/kg/m2).
BMI korelowało istotnie statystycznie ujemnie ze stężeniem VISF w surowicy krwi (r = -0,38; p = 0,0409) w gru- pie OT. Nie wykazano korelacji pomiędzy stężeniem we krwi VISF a stężeniem hormonów tarczycy, nadnerczy i go- nad u otyłych. Wnioski. 1. Stężenie VISF we krwi jest istotnie wyższe u dziewcząt z otyłością prostą w porównaniu do dziewcząt zdrowych z prawidłową masą ciała. 2. U dziewcząt otyłych przeliczenie stężeń VISF we krwi na BMI ujawniło brak prostej zależności pomiędzy zawartością tego hormonu we krwi a masą tkanki tłuszczowej, co sugeru- je udział dodatkowych mechanizmów adaptacyjnych w kreowaniu stężenia tego hormonu tkanki tłuszczowej we krwi w zaburzeniach masy ciała. 3. Nie obserwuje się zależności pomiędzy stężeniem VISF we krwi a stężeniem hormo- nów tarczycy, nadnerczy i gonad u dziewcząt z otyłością prostą. Endokrynol. Ped. 10/2011;2(35):17-24.
Introduction. The role of visfatin (VISF) in pathophysiology of obesity is hardly known so far. There are only few literature data about expression of VISF in adipose tissue and blood of obese people, children especially, and the
Stężenie wisfatyny w surowicy krwi u dziewcząt z otyłością prostą Serum Visfatin Levels in Girls with Simple Obesity
1Katarzyna Ziora, 1Joanna Oświęcimska, 2Elżbieta Świętochowska, 2Zofia Ostrowska, 1Magdalena Wszołek,
3Karolina Ziora-Jakutowicz, 1Maria Szczepańska, 1Jarosław Kwiecień, 1Edyta Machura
1Katedra i Klinika Pediatrii w Zabrzu Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach
2Katedra i Zakład Biochemii w Zabrzu Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach
3Instytut Psychiatrii i Neurologii w Warszawie
Adres do korespondencji: Katarzyna Ziora, SP Szpital Kliniczny Nr 1, ul. 3 Maja 13/15, 41-800 Zabrze, tel.: (0-32) 37 04 284, ziorkasia@wp.pl Słowa kluczowe: wisfatyna, otyłość
Key words: visfatin, obesity
results are divergent. Aim of the study. 1. Assessment of VISF concentrations in serum of girls with simple obesity.
2. Analysis of relationship between VISF concentrations in serum, BMI and selected hormones concentrations (thyroid, suprarenal glands and gonadal) in obese girls. Material and methods. The study was performed on 91 girls, including 30 with simple obesity (OT) (mean age: 14.6 yrs; mean body mass: 85.9 kg, mean BMI-SDS: 6.9) and 61 healthy (ZD) (mean age: 15.4 yrs; mean body mass: 52.3 kg, mean BMI-SDS: -0.18). We measured serum concentrations of VISF (with EIA method) and concentrations of TSH, FT4, ACTH, cortisol, LH, FSH, testosterone and estradiol.
Results. Mean concentration of VISF in serum was statistically significantly higher in OT group (3.19 ± 0.45 ng/ml) than in ZD (2.50 ± 0.42 ng/ml), but adjusted per BMI concentration of VISF was significantly lower in OT group (0.104 ± 0.025 ng/ml/kg/m2) than in ZD (0.128 ± 0.026 ng/ml/kg/m2). BMI was correlating negatively with VISF concentration in serum (r = -0.38; p = 0.0409) in OT group. No correlation was found between serum VISF concentration and concentration of thyroid, suprarenal glands and gonadal hormones in obese subjects. Conclusions. 1. Concentration of VISF in blood is significantly higher in girls with simple obesity as compare to healthy girls with normal weight.
2. There was no simple relationship between VISF concentrations calculated per BMI and mass of adipose tissue in obese girls, which suggests possible impact of some additional adaptive mechanisms on blood concentration of this hormone in subjects with disturbed body mass. 3. In girls with simple obesity there was no correlation between VISF and thyroid, suprarenal and gonadal hormones blood concentrations. Pediatr. Endocrinol. 10/2011;2(35):17-24.
Wstęp
Wisfatyna (VISF) znana wcześniej jako czyn- nik wzrostowy dla prekursorów limfocytów B (pre-B-cell colony-enhacing factor 1 = PBEF1), wzmacniający efekt działania IL-7 i SCF (stem cell factor) w liniach pre-B komórek jelita [1], kodowana przez gen NAMPT (PBEF1) na chromosomie 7 (7q22.3), to polipeptyd 473 aminokwasowy o masie molekularnej 52 kDa [1]. U ludzi wykryto VISF w komórkach szpiku kostnego, wątroby, mięśni szkieletowych, tkankach mięśnia sercowego, łoży- ska, płuc i nerek. W roku 2004 Fukuhara i wsp. [2]
po raz pierwszy wykazali ekspresję VISF w komór- kach tkanki tłuszczowej w obrębie jamy brzusznej u gryzoni i ludzi, co zostało potwierdzone następnie przez innych autorów [3].
Wisfatyna indukuje wydzielanie cytokin pro- i przeciwzapalnych (IL-1β, IL-6, IL-1Ra, IL-10 i TNF-α) w monocytach, uczestniczy w komórko- wym systemie energetycznym oraz w procesie róż- nicowania komórek tłuszczowych [1, 4–8]. Indu- kuje akumulację triglicerydów w preadipocytach i przyspiesza syntezę triglicerydów z glukozy [2].
Podobne efekty działania VISF w indukcji adipoge- nezy wykazano w komórkach hodowli adipocytów (3T3-L1 i 3T3-F442A). Podawanie VISF zwiększa ekspresję genów kodujących PPAR-γ (peroxisome proliferator-activated receptor-γ), C/EBP-α (CCA- AT-enhancer binding protein-α), FAS (fatty acid synthase), AP2 (adipose P2) i adiponektynę [2].
Słabo poznana jest jeszcze rola VISF w patofi- zjologii zaburzeń masy ciała. Opublikowano do- tychczas niewiele prac na temat ekspresji tego pep- tydu w tkance tłuszczowej i we krwi u osób otyłych,
zwłaszcza dzieci, a wyniki tych opracowań są roz- bieżne. Większość autorów [9–12] stwierdzała zna- miennie wyższe stężenia VISF w surowicy krwi u otyłych kobiet w porównaniu z kobietami szczu- płymi. Podobne spostrzeżenia dotyczyły otyłych dzieci [13]. Podczas redukcji masy ciała poprzez dietę lub wysiłek fizyczny obserwowano istotne zmniejszenie stężenia VISF we krwi u otyłych [9, 14]. Natomiast Sun i wsp. [15] nie wykazali róż- nic w stężeniach VISF we krwi w grupie otyłych i szczupłych mężczyzn.
Niewiele także wiadomo na temat wzajem- nych oddziaływań pomiędzy wisfatyną a hormona- mi tarczycy, nadnerczy oraz gonad u ludzi. Hormo- ny te poprzez wpływ na receptory rozmieszczone w tkance tłuszczowej, podobnie jak insulina, kate- cholaminy czy hormon wzrostu, pełnią ważną rolę w utrzymaniu homeostazy energetycznej i metabo- licznej ustroju. Największe zainteresowanie bada- czy wzbudzało do tej pory poszukiwanie zależno- ści między wisfatyną a insuliną oraz ich wpływ na wrażliwość insulinową tkanek obwodowych [2].
Nasuwa się natomiast pytanie na temat zależności pomiędzy wisfatyną a stężeniami we krwi pozo- stałych hormonów odgrywających rolę w regulacji masy ciała u otyłych.
Cel pracy
1. Ocena stężeń wisfatyny w surowicy krwi u dziewcząt z otyłością prostą.
2. Analiza zależności pomiędzy stężeniami wis- fatyny w surowicy krwi a BMI oraz stężeniami wy- branych hormonów tarczycy, nadnerczy i gonad u otyłych dziewcząt.
85,9 kg (zakres: od 57,7 do 134 kg). U pięciu z nich masa ciała przekraczała 100 kg (BMI-SDS > 10).
Średni wskaźnik masy ciała (BMI) wynosił 31,9 kg/m2 (zakres: od 25,5 do 52 kg/m2), a BMI-SDS od 3,2 do 17,8 (śr. BMI-SDS: 6,9) (tab. I).
Masa ciała zdrowych dziewcząt wynosiła śred- nio 52,3 kg (od 31,5 do 71,7 kg), natomiast średni wskaźnik masy ciała (BMI) 19,8 kg/m2 (od 15,3 do 23,9 kg/m2). BMI-SDS wynosiło od – 2,11 do 1,89 (średnie BMI-SDS: – 0,18) (tab. I).
Rozwój płciowy u wszystkich badanych był zgodny z wiekiem metrykalnym. Dziewięć naj- młodszych (11-letnich) dziewcząt, w tym cztery otyłe i pięć zdrowych jeszcze nie miesiączkowało.
Żadna z miesiączkujących dziewcząt nie zgłaszała zaburzeń cyklu miesiączkowego.
Na przeprowadzenie badań uzyskano zgodę Ko- misji Bioetycznej Śląskiego Uniwersytetu Medycz- nego w Katowicach (nr L.dz.KNW-6501-62/08).
Wszystkie badane oraz ich rodzice lub opiekuno- wie prawni wyrazili świadomą zgodę na udział w badaniu.
Charakterystykę badanych grup dziewcząt za- mieszczono w tabeli I.
W dniu pobierania krwi do badań hormonalnych żadna z dziewcząt nie zgłaszała dolegliwości, nie miała infekcji, a w badaniu fizykalnym nie stwier- dzano odchyleń od stanu prawidłowego. Dziewczę- ta miesiączkujące miały pobieraną krew w fazie fo- likularnej cyklu miesiączkowego. Pobierania krwi dokonywano na czczo między godziną 700 a 800 rano, po całonocnym poszczeniu.
U wszystkich badanych oznaczono stężenia wis- fatyny w surowicy krwi. Stężenie TSH w surowicy krwi oznaczono u wszystkich badanych, FT4, kor- tyzolu, FSH i testosteronu u 29 otyłych i wszystkich zdrowych, a stężenie ACTH, LH i estradiolu u 28 otyłych i u wszystkich zdrowych, co wyniknęło
Materiał i metody
Do planowanych badań zrekrutowano począt- kowo 107 dziewcząt, w tym 46 otyłych, przeba- danych uprzednio w Poradni Endokrynologicznej i w Oddziale Endokrynologii Dziecięcej, oraz 61 zdrowych ochotniczek, uczennic klas ponadpodsta- wowych. Do badań zakwalifikowano wyłącznie 30 otyłych dziewcząt, u których na podstawie wcze- śniej wykonanych oznaczeń hormonalnych wyklu- czono zaburzenia czynności tarczycy, nadnerczy oraz gonad i postawiono rozpoznanie otyłości pro- stej. Żadna z nich nie miała zmian skórnych (roz- stępy, hirsutyzm, acantosis nigricans), u żadnej nie stwierdzano też zaburzeń gospodarki węglowoda- nowej i lipidowej. U wszystkich otyłych BMI mie- ściło się powyżej 97 centyla na obowiązujących dla populacji polskiej siatkach centylowych określo- nych dla wieku i płci [16], a BMI-SDS było więk- sze niż dwa odchylenia standardowe.
U wszystkich zakwalifikowanych do badań dziewcząt przeprowadzono szczegółowy wywiad dotyczący przebytych chorób, stosowanych le- ków oraz zachowań żywieniowych. Żadna z nich nie chorowała na choroby przewlekłe, nie stosowa- ła leków na stałe ani na co najmniej miesiąc przed planowanym badaniem. Żadna z nich nie stosowa- ła diet odchudzających ani innych metod odchudza- nia w ciągu ostatnich trzech miesięcy poprzedzają- cych badanie.
Ostatecznie badania przeprowadzono łącznie u 91 dziewcząt, które podzielono na dwie grupy.
Grupę badaną stanowiło 30 dziewcząt z otyłością prostą (OT) w wieku od 11 do 18 roku życia (za- kres: 11–18,3; śr. wiek: 14,6 lat), a grupę kontrolną 61 zdrowych ochotniczek (ZD) w wieku od 11 do 18 roku życia (zakres: 11,7–17,9; śr. wiek: 15,4 lat) (tab. I). Średnia masa ciała w grupie OT wynosiła Tabela I. Charakterystyka badanych grup dziewcząt
Table I. Clinical characteristics of the examined groups of girls
Grupy badane Wiek (lata) Masa ciała (kg) Wzrost (cm) BMI (kg/m2) BMI–SDS
OT (n = 30) średnia ± 1,96 SE
(zakres) 14,62 ± 0,84
(11–18,3) 85,87* ± 7,58
(57,7–134) 163,57 ± 3,51
(145–186,5) 31,86* ± 2,19
(25,5–52) 6,91* ± 1,23 (3,23–17,83) ZD (n = 61)
średnia ± 1,96 SE
(zakres) 15,36 ± 0,8
(11,7–17,9) 52,26* ± 3,66
(31,5–71,7) 162,6 ± 3,49
(138–183,0) 19,75* ± 1,12
(15,29–23,93) - 0,18* ± 0,54 (-2,11–1,89)
OT – grupa z otyłością prostą ZD – grupa zdrowych SE – błąd standardowy BMI–SDS: wielkość odchylenia standardowego BMI badanej od średniego BMI dla wieku i płci
* p < 0,001 OT i ZD
z przyczyn technicznych. Wyniki tych badań za- mieszczono w tabeli II.
Stężenie wisfatyny oznaczano metodą immuno- enzymatyczną (enzyme immunoassay Kit = EIA), używając gotowych zestawów firmy PHOENIX PHARMACEUTICALS, INC. Kalifornia (USA).
Według zaleceń producenta próbki osocza w pierw- szym etapie procedury poddano ekstrakcji w celu wyodrębnienia badanych peptydów z mieszaniny białek i peptydów znajdujących się w osoczu. Do ekstrakcji używano buforu A (1% roztwór wodny kwasu trifluorooctowego) oraz buforu B (60% roz- twór acetonitrylu w 1% roztworze kwasu trifluoro- octowego). Do ekstrakcji użyto kolumn chromato- graficznych SEP-PAK C- firmy Waters Associates.
Uzyskany ekstrakt poddawano procesowi liofiliza- cji, którą przeprowadzono w Regionalnym Centrum Krwiodawstwa i Krwiolecznictwa. Przed rozpoczę- ciem procedury oznaczania stężeń VISF liofilizaty odpowiednio rozpuszczano buforem załączonym do zestawów. Odczyty ekstynkcji dla badanych peptydów wykonano w czytniku mikropłytek Quant Universal Microplate Spektrophotometr firmy BIO- TEK Instruments, Inc. (USA). Na podstawie odczy- tanych wartości ekstynkcji obliczono stężenia ozna- czanego peptydu z wykorzystaniem krzywej wzor- cowej sporządzonej dla każdej serii oznaczeń.
Najniższe stężenie oznaczane (czułość) dla ze- stawu Visfatin C-terminal wynosiła 2,20 ng/ml, błąd wewnątrzseryjny ≤ 5%, błąd zewnątrzseryjny
≤ 14% [17, 18].
Stężenia fT4, TSH, ACTH, LH, FSH, estradio- lu i testosteronu w surowicy krwi oznaczano me- todą elektrochemiluminescencji ECLIA (odczynni- ki firmy ROCHE) aparatem Cobas 6000, moduł co- bas e 601.
Wyniki opracowano posługując się licencjono- waną wersją programu Statistica ver. 3 (wersja an- gielska). Dla wszystkich zmiennych sprawdzono zgodność rozkładów z rozkładem normalnym za pomocą testu Shapiro–Wilka. Istotność różnic war- tości średnich sprawdzono przeprowadzając anali- zę wariancji ANOVA. Jednorodność wariancji zba- dano testem Levena. Test Shapiro–Wilka wykazał, że rozkłady badanych zmiennych różnią się istotnie od rozkładu normalnego, a test Levena wykazał brak homogeniczności wariancji, dlatego posłużo- no się testem nieparametrycznym Kruskala–Wal- lisa i testem mediany. Do zweryfikowania różnic pomiędzy wartościami średnimi zastosowano test porównań wielokrotnych RIR Tukeya dla różnych liczebności [19, 20].
Stężenia wisfatyny przeliczono na BMI. Istot- ność różnic dotyczącą stężeń tego hormonu w prze- liczeniu na BMI sprawdzono testem Kruskala–Wal- lisa i testem RIR Tukeya [19, 20]. Korelacje badano stosując test Spearmana.
Wyniki
Średni wiek dziewcząt w grupie otyłych był po- dobny do średniego wieku dziewcząt zdrowych (tab. I). W grupie OT średnia masa ciała była zna- miennie statystycznie wyższa aniżeli w grupie ZD (tab. I). Stwierdzono także istotnie wyższy wskaź- nik masy ciała (BMI) (p < 0,001) oraz BMI–SDS (p < 0,001) u dziewcząt otyłych w porównaniu do zdrowych (tab. I).
Średnie stężenie wisfatyny w surowicy krwi było istotnie statystycznie wyższe u dziewcząt oty- łych (3,19 ± 0,45 ng/ml) w porównaniu do dziew- cząt zdrowych (2,50 ± 0,42 ng/ml) (tab. II; ryc.1).
Ryc. 1. Średnie stężenie wisfatyny w surowicy krwi (ng/ml) w badanych grupach dziewcząt (p < 0,0001 OT vs ZD) Fig. 1. Mean serum visfatin concentration (ng/ml) in examinated groups of girls (p < 0,0001 OT vs ZD)
Ryc. 2. Średnie stężenie wisfatyny w surowicy krwi po przeliczeniu na BMI (ng/ml/kg/m2) w badanych grupach dziewcząt (p = 0,00011 OT vs ZD)
Fig. 2. Mean serum visfatin concentration adjusted per BMI (ng/
ml/kg/m2) in examined groups of girls (p = 0,00011 OT vs ZD)
�
���
�
���
�
���
�
���
�����
�����
���������������� �����������������
�
�
����
����
����
����
���
����
����
���� �
���������
���������������� �����������������
Tabela II. Średnie stężenia hormonów w surowicy krwi w badanych grupach dziewcząt Table II. Mean hormones serum concentrations in examinated groups of girls
Badane hormony w surowicy krwi
(jednostki)
Grupa OT (n = 30) Grupa ZD (n = 61)
średnie stężenie i SD (zakres) średnie stężenie i SD (zakres) VISF (ng/ml) 3,19* ± 0,45 (2,14–3,96) 2,50*±0,42 (1,86–3,44) TSH (µIU/ml) 2,27 ± 1,09 (0,41–4,29) 2,05±0,87 (0,77–4,20) FT4 (ng/dl) 1,33 ± 0,27 (0,89–2,04) 1,31±0,15 (1,04–1,70) Kortyzol (µg/dl) 14,02 ± 4,93 (4,82–24,85) 13,31±4,78 (6,22–25,32) ACTH (pg/ml) 27,88 ± 15,67 (11,37–63,0) 30,82±14,51 (10,5–61,42) LH (IU/ml) 7,34 ± 4,46 (0,1–16,63) 4,79±2,48 (0,51–9,0) FSH (IU/ml) 4,49 ± 1,95 (0,62–8,19) 5,02±1,88 (0,94–10,9) Estradiol (pg/ml) 72,71 ± 57,73 (11,0–239,7) 71,11±72,19 (15,61–358,1) Testosteron (ng/dl) 38,16 ± 24,44 (4,01–105,3) 32,10±16,26 (11,23–75,34)
* p = 0,000008 OT vs ZD
Natomiast średnie wartości stężeń wisfatyny w surowicy krwi po przeliczeniu na BMI były istot- nie niższe (p = 0,00011) w grupie OT (0,104 ± 0,025 ng/ml/kg/m2) w porównaniu do grupy ZD:
(0,128 ± 0,026 ng/ml/kg/m2 (ryc. 2).
W grupie dziewcząt otyłych BMI korelowało istotnie statystycznie ujemnie ze stężeniem wisfa- tyny w surowicy krwi (r = -0,38; p = 0,0409). Nie obserwowano korelacji w grupie zdrowych ani u wszystkich dziewcząt badanych łącznie.
Średnie wartości stężeń w surowicy krwi hormo- nów tarczycy (TSH, FT4), kory nadnerczy (korty- zol, ACTH) oraz hormonów płciowych (estradiol, testosteron, LH, FSH) u badanych dziewcząt za- mieszczono w tabeli II.
W grupie otyłych nie wykazano korelacji pomię- dzy stężeniem we krwi wisfatyny a stężeniem ozna- czanych hormonów tarczycy, nadnerczy i gonad.
Omówienie
W dostępnym piśmiennictwie ukazało się do- tychczas niewiele prac dotyczących stężenia VISF we krwi u osób otyłych. Pagano i wsp. [21] obser- wowali u otyłych osób znamiennie obniżoną eks- presję mRNA w tkance tłuszczowej. Z kolei u oty- łych kobiet najczęściej notowano wyższe stężenia VISF we krwi w porównaniu z kobietami szczu- płymi [9–12]. Na przykład Zahorska-Markiewicz i wsp. [11] wykazali znamiennie wyższe stężenie
VISF w surowicy u otyłych kobiet w porównaniu z kobietami z prawidłową masą ciała (78,6 ± 44,0 ng/ml vs 50,6 ± 26,0 ng/ml; p < 0,05).
Nasze badania wykazały znamiennie wyższe średnie stężenie VISF we krwi u dziewcząt otyłych w porównaniu ze zdrowymi. Podobne obserwacje poczynili inni autorzy u otyłych dzieci [13]. Zaob- serwowali, że średnie stężenie wisfatyny w surowi- cy krwi u badanych przez nich 83 dzieci z otyłością prostą było blisko dwukrotnie wyższe w porów- naniu ze średnim stężeniem VISF u dzieci szczu- płych.
Wartości stężeń VISF w surowicy krwi w gru- pie OT i ZD uzyskane przez nas były tylko nie- co wyższe od uzyskanych przez Haider i wsp. [13, 22], natomiast znacznie niższe od wartości podawa- nych przez innych autorów [9–11, 23, 24]. Te róż- nice mogą wynikać z różnych metod oznaczania VISF we krwi. Niektórzy z autorów stosowali me- todę ELISA [23, 24], inni natomiast (podobnie jak my) stosowali metodę EIA [9, 11, 22]. Autorzy po- sługujący się nią [9, 11, 13, 22] nie zamieścili in- formacji na temat wstępnej ekstrakcji osocza ce- lem wyodrębnienia wisfatyny z mieszaniny białek i peptydów. Taka ekstrakcja nie jest bezwzględnie konieczna, chociaż producent zestawów do ozna- czeń VISF na ogół zaleca jej przeprowadzenie.
Biologiczna rola VISF u zdrowych osób i u osób z zaburzeniami masy ciała nie jest jeszcze dobrze poznana. W eksperymentalnych modelach otyłości
z towarzyszącą insulinoopornością stężenie VISF wzrastało wraz z rozwojem otyłości, co było zwią- zane ze zwiększeniem ilości tkanki tłuszczowej zlo- kalizowanej w obrębie brzucha. Stężenie mRNA wisfatyny wzrastało bowiem tylko w tym miejscu, a nie w pozostałej tkance tłuszczowej [25]. U lu- dzi, podobnie jak u zwierząt doświadczalnych, stę- żenie VISF we krwi wzrasta w otyłości brzusznej oraz w cukrzycy typu 2 u osób z prawidłową masą ciała [24].
Funkcja wisfatyny w gospodarce węglowodano- wej i tłuszczowej nie jest jeszcze dobrze poznana.
Wiadomo, że VISF wykazuje właściwości insu- linomimetyczne, wiążąc się z receptorem insuli- nowym jak analog tego hormonu [2]. Zwiększa insulinowrażliwość tkanek obwodowych, wykazu- jąc działanie endokrynne, ale z drugiej strony może promować rozwój otyłości, realizując funkcje auto/
parakrynne w obrębie samej tkanki tłuszczowej [9].
Dowiedziono bowiem, że VISF uczestniczy w pro- cesie różnicowania adipocytów, ułatwiając adipo- genezę i odkładanie zapasów tłuszczów [2].
Wzmożoną ekspresję VISF obserwuje się w os- trych i przewlekłych stanach zapalnych i jest ona regulowana przez m.in.: lipopolisacharydy, IL-1β, TNF- i IL-6, które promują oporność insulinową [7], a obecnie uważa się, że otyłość jest stanem chronicznego stanu subzapalnego [26].
Nasze obserwacje dowodzą, że stężenia wisfa- tyny we krwi otyłych dziewcząt są istotnie wyższe od stężeń obserwowanych u zdrowych z prawidło- wą masą ciała. Interesujący jest natomiast fakt, że przeliczenie bezwzględnych wartości stężenia VISF we krwi na BMI, co według niektórych autorów [27, 28] umożliwia wyeliminowanie pośredniego wpływu masy ciała na wyniki oznaczeń, pozwo- liło nam wykazać niższe u otyłych aniżeli u zdro- wych wartości stężeń VISF we krwi. Zatem moż- na uznać, że bezwzględna ilość VISF we krwi u otyłych była mniejsza niż u zdrowych. Mając na uwadze obserwacje Varma i wsp. [29] można spe- kulować, że głównym źródłem wisfatyny we krwi wydaje się tkanka tłuszczowa podskórna (SAT).
Według wymienionych autorów ekspresja VISF w tej tkance jest większa u osób szczupłych niż oty- łych. Stężenie mRNA wisfatyny w VAT korelowa- ło pozytywnie z BMI, podczas gdy mRNA VISF w SAT obniżało się wraz ze wzrostem BMI [29].
Varma i wsp. [29] uważają, że wisfatyna w tkan- ce tłuszczowej podskórnej ma większą ekspresję u osób szczupłych, cechujących się wysoką insu- linowrażliwością i ulega zmniejszeniu u otyłych.
Wzrost ekspresji VISF w VAT w otyłości może być równoważone przez spadek tej ekspresji w SAT.
Analiza korelacji pomiędzy stężeniem VISF we krwi a BMI w grupie otyłych dziewcząt wykaza- ła słabą, choć znamienną statystycznie, ujemną ko- relację pomiędzy stężeniem VISF we krwi a BMI (r = -0,38; p = 0,04).
Badania zależności pomiędzy stężeniami VISF we krwi a BMI są rozbieżne. Niektórzy autorzy nie wykazali takich korelacji ani u zdrowych osób, ani u chorych na cukrzycę typu 2 [24] otyłych do- rosłych czy otyłych dzieci [11, 13, 30]. Natomiast inni stwierdzali istotną statystycznie dodatnią [2, 9, 31] lub ujemną [23] zależność pomiędzy stęże- niami VISF we krwi a BMI i zawartością tkanki tłuszczowej ocenianej metodą DEXA lub CT.
Chen i wsp. [23] badając kohortę obejmującą 500 zdrowych osób z prawidłową masą ciała (244 mężczyzn i 256 kobiet) wykazali ujemną korelację pomiędzy stężeniem VISF we krwi a BMI, ale tyl- ko u mężczyzn. Średnie stężenia wisfatyny we krwi oznaczane metodą ELISA u mężczyzn (42,7 ng/ml) były podobne jak u kobiet (45,3 ng/ml).
Wcześniejsze obserwacje Fukuhara i wsp. [2]
wskazywały na większą ekspresję VISF w tkance tłuszczowej trzewnej (VAT) aniżeli w podskórnej (SAT), inni zaś w ogóle nie notowali istotnych róż- nic w ekspresji VISF między VAT a SAT u gryzoni [32] i u ludzi [31].
Niektóre badania wskazywały, że ekspresja VISF była silniejsza w zrębie naczyniowym tkanki tłuszczowej i makrofagach aniżeli we frakcji adipo- cytów, sugerując, że komórki tłuszczowe nie są głównym źródłem VISF [33]. Wiadomo obecnie, że wisfatyna jest wydzielana także przez mononukleary krwi obwodowej [25] i stopień jej ekspresji w tych komórkach ujemnie koreluje z BMI [34]. Obserwo- wane u otyłych zwiększenie wydzielania VISF i jej wzmożona ekspresja w tkance tłuszczowej ulegają redukcji po zmniejszeniu masy ciała [13].
Badania porównujące stężenia VISF we krwi u otyłych przed i po zastosowaniu różnych metod odchudzania (dieta, ćwiczenia fizyczne, gastropla- styka) dają rozbieżne wyniki. Udowodniono, że podczas redukcji masy ciała po stosowaniu diety ni- skokalorycznej lub po wysiłku fizycznym dochodzi do istotnego zmniejszenia stężenia VISF we krwi u otyłych [9, 14]. U dziewcząt z AN, które mają niskie stężenia wisfatyny we krwi, do obniżenia BMI dochodzi także być może w wyniku stosowa- nia diety i intensywnego treningu [35]. Natomiast u osób z otyłością olbrzymią pomimo zabiegów
gastroplastyki i redukcji masy ciała obserwowano nadal wysokie stężenia tego hormonu w surowicy krwi [10, 36].
Badania stężeń wisfatyny we krwi u zdrowych mężczyzn prowadzili też Frydelund-Larsen i wsp.
[37]. Badali oni równocześnie ekspresję mRNA wisfatyny w adipocytach tkanki podskórnej brzu- cha i miocytach tkanki mięśniowej kończyn dol- nych przed i po wysiłku fizycznym. Ekspresja mRNA VISF w adipocytach wzrosła trzykrotnie po wysiłku fizycznym w porównaniu ze stanem sprzed wysiłku i w porównaniu z ekspresją mRNA VISF u mężczyzn pozostających w spoczynku. Nie obser- wowano zmian w ekspresji mRNA VISF w komór- kach mięśniowych. Stężenia VISF w surowicy krwi wynosiły średnio 20,6 ng/ml i nie zmieniały się po wysiłku. Wzrost ekspresji tego peptydu wyłącznie w tkance tłuszczowej, a brak wzrostu stężenia we krwi może świadczyć o parakrynnym, a nie endo- krynnym działaniu VISF [37].
W dostępnym piśmiennictwie są tylko pojedyn- cze prace na temat relacji VISF ze stężeniem hor- monów płciowych w surowicy krwi i dotyczą wy- ącznie dorosłych kobiet z nadwagą i otyłością [38].
Nasze badania nie wykazały korelacji pomiędzy stężeniem VISF we krwi a stężeniem hormonów tarczycy, nadnerczy i gonad u otyłych dziewcząt.
Wcześniejsze badania [35] wskazywały natomiast
na dodatnią korelację pomiędzy stężeniem VISF we krwi a stężeniem FT4 (r = 0,34; p < 0,0001), LH (r = 0,58; p < 0,0001) i estradiolu (r = 0,33;
p < 0,0001) oraz ujemną korelację ze stężeniem kortyzolu (r = -0,43; p < 0,0001) u dziewcząt z ano- rexia nervosa, otyłych i zdrowych rozpatrywanych łącznie. W grupie z anorexia nervosa nie obserwo- wano takich zależności. Być może wiąże się to ze zbyt małym rozrzutem wartości stężeń VISF i BMI w obrębie pojedynczej grupy, tak jak w naszych ba- daniach u dziewcząt z otyłością.
Wnioski
1. Stężenie wisfatyny we krwi jest istotnie wyż- sze u dziewcząt z otyłością prostą w porównaniu do dziewcząt zdrowych z prawidłową masą ciała.
2. U dziewcząt z otyłością prostą przeliczenie stężeń wisfatyny we krwi na BMI ujawniło brak prostej zależności pomiędzy zawartością tego hor- monu we krwi a masą tkanki tłuszczowej, co suge- ruje udział dodatkowych mechanizmów adaptacyj- nych w kreowaniu stężenia tego hormonu we krwi w zaburzeniach masy ciała.
3. Nie obserwuje się zależności pomiędzy stę- żeniem wisfatyny we krwi a stężeniem hormonów tarczycy, nadnerczy i gonad u dziewcząt z otyło- ścią prostą.
[1] Samal B., Sun Y., Stearns G. et al.: Cloning and characterization of the cDNA encoding a novel human pre-B-cell colony-enhancing factor. Mol. Cell. Biol., 1994:14, 1431-1437.
[2] Fukuhara A., Matsuda M., Nishizawa M. et al.: Visfatin: a protein secreted by visceral FAT that mimics the effect of insulin. Science, 2005:307, 426-430.
[3] Hug Ch., Lodish H.F.: Visfatin: a new adipokine. Science, 2005:307, 366-371.
[4] Busso N., Karababa M., Nobile M. et al.: Pharmacological inhibition of nicotinamide phosphoribosyltransferase/Visfatin enzymatic activity identifies a new inflammatory pathway linked to NAD. Plos. One. 2008/www.plosone.org; 3: 1-10.
[5] Kitani T., Okuno S., Fujisawa H.: Growth phase-dependent changes in the subcellular localization of pre-B-cell colony-enhancing factor. FEBS. Lett., 2003:544, 74-78.
[6] Luk T., Malam Z., Marshall J.C.: Pre-B cell colony-enhancing factor (PBEF)/visfatin: a novel mediator of innate immunity. J. Leukoc.
Biol., 2008:83, 804-816.
[7] Moschen A.R., Kaser A., Erich B. et al.: Visfatin an adipocytokine with proinflammatory and immunomodulating properties.
J. Immunol., 2007:178(3), 1748-1758.
[8] Pilz S., Mangge H., Obermayer-Pietsch B. et al.: Visfatin/pre-B-cell colony-enhancinhg factor: a protein with various suggested functions. J. Endocrinol. Invest., 2007:30, 138-144.
[9] Choi K.M., Kim J.H., Cho G.J. et al.: Effects of exercice training on plasma visfatin and eotaxin levels. Eur. J. Endocrinol., 2007:157, 437-442.
[10] Haider D.G., Schindler K., Schaller G. et al.: Increased plasma visfatin concentrations in morbidly obese subjects are reduced after gastric banding. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2006:91, 1578-1581.
[11] Zahorska-Markiewicz B., Olszanecka-Glinianowicz M. et al.: Serum concentration of visfatin in obese women. Metabolism, 2007:56, 1131-1134.
[12] Zahorska- Markiewicz B.: Metabolic effects associated with adipose tissue distribution. Advances in Medical Sciences, 2006:51, 111-114.
PIŚMIENNICTWO/REFERENCES
[13] Haider D.G., Holzer G., Schaller G. et al.: The adipokine visfatin is markedly elevated in obese children. J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr., 2006:43, 548-549.
[14] De Luis D.A., Gonzalez Sagrado M., Cionde R. et al.: Effect of a hypocaloric diet on serum visfatin in obese non-diabetic patients.
Nutrition, 2008:24, 517-521.
[15] Sun G., Bishop J., Khalili S. et al.: Serum visfatin concentrations are positively correlated with serum triacylglycerols and down- regulated by overfeeding in healthy young men. Am. J. Clin. Nutr., 2007:85, 399-404.
[16] Palczewska I., Niedźwiecka Z.: Wskaźniki rozwoju somatycznego dzieci i młodzieży warszawskiej. Med. Wieku Rozw., 2001:2 (Supl. 1), 5: 39.
[17] Avrameas S.: Amplification system in immunoenzymatic techniques. J. Immunol. Methods, 1992:150, 23-32.
[18] Porstmann T., Kiessig S.T.: Enzyme immunoassay techniques an overview. J. Immunol. Methods, 1992:150, 5-21.
[19] Stanisz A.: Przystępny kurs statystyki w oparciu o program Statistica PL na przykładach z medycyny. 1998, Tom I. StatSoft Polska Sp. z o.o.
[20] Stanisz A.: Przystępny kurs statystyki w oparciu o program Statistica PL na przykładach z medycyny. 2000, Tom II. StatSoft Polska Sp. z o.o.
[21] Pagano C., Pilon C., Olivieri M. et al.: Reduced plasma visfatin/pre-B cell colony-enhancing factor in obesity is not related to insulin resistance in humans. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2006:91, 3165-3170.
[22] Haider D.G., Schaller G., Kapiotis S. et al.: The release of the adipocytokine visfatin is regulated by glucose and insulin. Diabetologia, 2006:49, 1909-1914.
[23] Chen C.C., Li T.C., Li C.I. et al.: The relationship between visfatin levels and anthropometric and metabolic parameters: association with cholesterol levels in women. Metab. Clin. Exp., 2007:56, 1216-1220.
[24] Dogru T., Sonmez A., Tasci I. et al.: Plasma visfatin levels in patients with newly diagnosed and untreated type 2 diabetes mellitus and impaired glucose tolerance. Diabetes. Res. Clin. Pract., 2007:76, 24-29.
[25] Jia S.H., Li Y., Parodo J. et al.: Pre-B cell colony-enhancing factor inhibits neutrophil apoptosis in experimental inflammation and clinical sepsis. J. Clin. Invest., 2004:113(9), 1318-1327.
[26] Bełtowski J.: Apelin and visfatin: unique “beneficial” adipokines upregulated in obesity? Med. Sci. Monit., 2006:12, RA112- RA119.
[27] Li L., Yang G., Li Q. et al.: Changes and relations od circulating visfatin, apelin, and resistin levels in normal, impaired glucose tolerance, and type 2 diabetic subjects. Exp. Clin. Endocrinol. Diabetes, 2006:114, 544-548.
[28] Misra M., Miller K.K., Cord J. et al.: Relationships between serum adipokines, insulin levels, and bone density in girls with anorexia nervosa. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2007:92, 2046-2052.
[29] Varma V., Yao-Borengasser A., Rasouli N. et al.: Human visfatin expression: relationship to insulin sensivity, intramyocellular lipids, and inflammation. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2007:92, 666-672.
[30] Marcinkowska M., Lewandowski K.C., Lewiński A. et al.: Visfatin levels do not change after the oral glucose tolerance test and after a dexamethasone-induced increase in insulin resistance in humans. Endokrynol. Pol., 2007:58(3), 188-194.
[31] Berndt J., Klöting N., Kralisch S. et al.: Plasma visfatin concentrations and fat depot – specific mRNA expression in humans.
Diabetes, 2005:54, 2911-2916.
[32] Klöting N., Kloting I.: Visfatin: gene expression in isolated adipocytes and sequence analysis in obese WOKW rats compared with lean control rats. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2005:332, 1070-1072.
[33] Curat C.A., Wegner V., Sengenes C. et al.: Macrophages in human visceral adipose tissue: increased accumulation in obesity and a source of resistin and visfatin. Diabetologia., 2006:49, 744-747.
[34] Samara A., Pfister M., Marie B. et al.: Visfatin, low-grade inflammation and BMI. J. Clin. Endocrinol. (Oxf)., 2008:69(4), 568-574.
[35] Ziora K.: Analiza stężeń wybranych hormonów tkanki tłuszczowej (wisfatyny, apeliny, adiponektyny, rezystyny, leptyny) w surowicy krwi dziewcząt z jadłowstrętem psychicznym. Rozprawa habilitacyjna. Nr 19/2008. Śląski Uniwersytet Medyczny, Katowice 2008.
[36] Krzyżanowska K., Mittermayer F., Krugluger W. et al.: Increase in visfatin after weight loss induced by gastroplastic surgery. Obesity, 2006:14, 1886-1889.
[37] Frydelund-Larsen L., Akerstrom T., Nielsen S. et al.: Visfatin mRNA expression in human subcutaneous adipose tissue is regulated by exercice. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab., 2007:292, E24-E31.
[38] Kovacikova M., Vitkova M., Klimcakova E. et al.: Visfatin expression in subcutaneous adipose tissue of premenopausal women:
relation to hormones and weight reduction. Eur. J. Clin. Invest., 2008:38, 516-522.
