Endokrynologia Pediatryczna Pediatric Endocrinology

Transkrypt

1 Vol. 9/2010 Nr 1(30) Endokrynologia Pediatryczna Pediatric Endocrinology Ocena stężeń Leptyny hormonu tkanki tłuszczowej w surowicy krwi u dziewcząt z jadłowstrętem psychicznym Assesment of Serum Levels of Leptin Tissue Hormones in Girls with Anorexia Nervosa 1 Katarzyna Ziora, 1 Joanna Oświęcimska, 2 Elżbieta Świętochowska, 1 Małgorzata Stojewska, 2 Zofia Ostrowska, 3 Andrzej Suwała, 4 Wojciech Pałasz, 1 Marta Pasierb, 1 Anna Pikiewicz-Koch, 1 Antoni Dyduch 1 Katedra i Klinika Pediatrii w Zabrzu Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach 2 Katedra i Zakład Biochemii w Zabrzu Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach 3 Ipsen Poland Warszawa 4 Praktyka Lekarza Rodzinnego Mediana w Rudzie Śląskiej Adres do korespondencji: dr hab. n. med. Katarzyna Ziora, SP Szpital Kliniczny Nr 1, ul. 3 Maja 13/ Zabrze, tel.: (0-32) , ziorkasia@wp.pl Słowa kluczowe: leptyna, anorexia nervosa, otyłość Key words: leptin, anorexia nervosa, obesity ABSTRACT/STRESZCZENIE Wstęp. Ukazało się wiele prac na temat zależności stężenia Lep od masy ciała i BMI u osób otyłych i u dorosłych kobiet z jadłowstrętem psychicznym (anorexia nervosa, AN), ale tylko w pojedynczych pracach oceniano stężenia Lep we krwi u młodych dziewcząt z AN. W dostępnym piśmiennictwie nie znaleziono informacji dotyczącej określenia wartości progowej stężeń we krwi Lep, pozwalającej na zróżnicowanie chorych z AN od zdrowych. Cel pracy. 1.) Ocena stężenia leptyny w surowicy krwi u dziewcząt z anorexia nervosa. 2.) Próba znalezienia wartości progowej stężenia Lep, różnicującej grupę AN z grupą zdrowych. 3.) Ocena zależności pomiędzy stężeniami Lep w surowicy krwi a BMI u dziewcząt AN, u dziewcząt otyłych i u wszystkich badanych łącznie. Materiał i metody. Badania przeprowadzono u 87 dziewcząt z postacią restrykcyjną AN (śr. wiek 15,2 lat, śr. BMI 14,7 kg/m 2 ) i w grupach kontrolnych: 17 dziewcząt z,,niespecyficznymi zaburzeniami odżywiania, NZO (śr. wiek 16,4 lat, śr. BMI 17,9 kg/m 2 ), 30 dziewcząt z otyłością prostą, OT (śr. wiek 14,6 lat, śr. BMI 31,9 kg/m 2 ) i 61 dziewcząt zdrowych, ZD (śr. wiek 15,7 lat, śr. BMI 19,6 kg/m 2 ). U wszystkich badanych oznaczono w surowicy krwi stężenie Lep metodą ELISA. Wyniki. Najniższe średnie wartości stężenia Lep w surowicy krwi obserwowano w grupie AN (4,6 ± 1,0 ng/ml), a najwyższe w grupie OT (18,0 ± 1,7 ng/ml). Średnie wartości stężenia Lep w grupie AN i NZO były istotnie niższe aniżeli w grupie OT i ZD. W przeliczeniu na BMI średnie wartości stężeń Lep w surowicy krwi były istotnie niższe (p < 0,0001) w grupie AN w porównaniu z OT i ZD, zaś u otyłych istotnie niższe niż u zdrowych. Wartość stężenia Lep we krwi różnicująca grupę AN z grupą zdrowych wynosiła 10,72 ng/ml. U wszystkich badanych rozpatrywanych łącznie (AN, 43

2 Praca oryginalne Endokrynol. Ped., 9/2010;1(30):43-54 NZO, OT i ZD) wykazano dodatnią korelację pomiędzy BMI a stężeniem Lep we krwi (r = 0,79; p < 0,0001), natomiast w grupie AN nie stwierdzono korelacji. Wnioski. 1.) Stężenie Lep we krwi u dziewcząt z anorexia nervosa jest istotnie niższe w porównaniu ze zdrowymi i otyłymi. 2.) Grupę dziewcząt z AN wyróżnia istotnie od zdrowych obniżone stężenie Lep we krwi < 10,72 ng/ml. 3.) Nie obserwuje się zależności pomiędzy BMI a zawartością we krwi Lep u dziewcząt z anorexia nervosa. Natomiast u wszystkich badanych dziewcząt rozpatrywanych łącznie (AN, NZO, OT, ZD) stężenia we krwi Lep korelują dodatnio z BMI. Pediatr. Endocrinol. 9/2010;1(30): Introduction. There are many publications about the relationship between leptin (LEP) concentration and body mass or BMI in obese subjects as well as in adult women with anorexia nervosa (AN). LEP serum concentration in young girls with AN were evaluated only in a few studies. There is no available data on serum leptin threshold concentrations levels differentiate anorectic patients from healthy subjects. Objective. 1.) Assessment of serum LEP concentrations in girls with AN 2.) Evaluation of serum LEP threshold concentrations levels differentiate anorectic patients from healthy subjects. 3.) Assessment of relationship between serum LEP concentrations and BMI in anorectic and obese girls as well as in total group of all examined subjects. Subjects and methods. The study was performed on 87 girls with restrictive AN (average age 15.2 yr, average BMI 14.7 kg/m 2 ) and three control groups: 17 girls with non-specific eating disorders, NZO (average age 16.4 yr, average BMI 17.9 kg/m 2 ), 30 girls with simple obesity, OT (average age 14.6 yr, average BMI 31.9 kg/m 2 ) and 61 healthy girls, ZD (average age 15.7 yr, average BMI 19.6 kg/m 2 ). LEP serum concentrations of all examined subjects were assayed with ELISA method. Results. The lowest serum LEP concentrations were observed in the AN group (4.6 ± 1.0 ng/ml), and the highest in the OT group (18.0 ± 1.7 ng/ml). Mean LEP serum concentrations in AN and NZO groups were significantly lower than in OT and ZD groups. Mean serum LEP concentrations adjusted for BMI were significantly lower (p < ) in AN group vs OT and ZD but significantly lower in OT vs ZD. Serum LEP concentration cut-off point differentiating AN group from ZD group was ng/ml. Conclusions. 1.) Serum LEP concentration in girls with AN are significantly lower than in healthy and obese subjects. 2.) Anorectic patients are significantly differentiated from healthy ones by the threshold value of serum LEP concentration < 10,72 ng/ml. 3.) There was no relationship between BMI and LEP serum concentration in AN girls. However, serum LEP concentrations correlate positively with BMI in all examined girls analyzed together (AN, NZO, OT, ZD). Endokrynol. Ped. 9/2010;1(30): Wstęp Jadłowstręt psychiczny (anorexia nervosa = AN) to przewlekły zespół chorobowy o charakterze psychosomatycznym, cechujący się nieprawidłowymi zachowaniami żywieniowymi. Istotą AN jest dążenie chorego do osiągnięcia szczupłej sylwetki ciała poprzez celowe ograniczanie ilości spożywanych pokarmów, poddawanie się forsownym ćwiczeniom fizycznym, prowokowanie wymiotów lub stosowanie innych sposobów odchudzania. Prowadzi to do znacznego zmniejszenia ogólnej masy tkanki tłuszczowej, wychudzenia lub skrajnego wyniszczenia [1]. Jadłowstręt psychiczny można uznać za biologiczny model chronicznego zaniku tkanki tłuszczowej i zaburzeń równowagi energetycznej u człowieka. Najlepiej poznanym hormonem pochodzącym z tkanki tłuszczowej jest leptyna (Lep). Poprzez mechanizmy ośrodkowe pełni ważną rolę w homeostazie energetycznej organizmu. Dostarcza informacji z tkanki tłuszczowej o zasobach energetycznych i łączy się z receptorami w podwzgórzu, sygnalizując uczucie sytości. Sekrecja Lep zależy od masy tkanki tłuszczowej i stanu odżywienia. Stężenie Lep zwiększa się wraz ze wzrostem zawartości tkanki tłuszczowej trzewnej (VAT) i ulega obniżeniu wraz z redukcją masy ciała [2, 3]. Ukazało się wiele opracowań na temat zależności stężenia Lep od masy ciała i BMI u osób otyłych [4] oraz u dorosłych kobiet z jadłowstrętem psychicznym [5 11]. Natomiast tylko w pojedynczych pracach oceniano stężenia leptyny we krwi u młodych dziewcząt z anorexia nervosa i to w niewielkich liczebnie grupach chorych [12, 13]. W dostępnym piśmiennictwie nie znaleziono informacji dotyczącej określenia wartości progowej stężeń we krwi leptyny, pozwalającej na zróżnicowanie chorych z jadłowstrętem psychicznym od zdrowych, choć podobne badania prowadzono już u chorych z AN w odniesieniu do progu stężenia Lep w surowicy krwi, warunkującego powrót miesiączki [14]. Cel pracy 1.) Ocena stężenia leptyny w surowicy krwi u dziewcząt z jadłowstrętem psychicznym (AN). 2.) Próba znalezienia wartości progowej stężenia leptyny, różnicującej grupę AN z grupą zdrowych. 44

3 3.) Ocena zależności pomiędzy stężeniami leptyny w surowicy krwi a BMI u dziewcząt z jadłowstrętem psychicznym, u dziewcząt otyłych i u wszystkich badanych łącznie. Materiał i metody Badania przeprowadzono u 87 dziewcząt z postacią restrykcyjną AN (śr. wiek 15,2 lat, śr. BMI 14,7 kg/m 2 ) i w grupach kontrolnych: u 17 dziewcząt z,,niespecyficznymi zaburzeniami odżywiania, NZO (śr. wiek 16,4 lat, śr. BMI 17,9 kg/m 2 ), u 30 dziewcząt z otyłością prostą, OT (śr. wiek 14,6 lat, śr. BMI 31,9 kg/m 2 ) i u 61 dziewcząt zdrowych, ZD (śr. wiek 15,7 lat, śr. BMI 19,6 kg/m 2 ). Szczegółową charakterystykę badanych grup dziewcząt oraz metody statystyczne podano w I części naszej pracy pt. Ocena stężeń wybranych hormonów tkanki tłuszczowej w surowicy krwi u dziewcząt z jadłowstrętem psychicznym. Część I. Adiponektyna. U wszystkich badanych dziewcząt oznaczono w surowicy krwi stężenie leptyny metodą ELISA firmy Bio-Vendor, LLC (USA). Dla oznaczanych wartości stężeń leptyny czułość zestawu wynosiła 0,5 ng/ml, błąd wewnątrzseryjny 7,5%, a zewnątrzseryjny 9,2% [16, 17]. Wyniki Średni wiek dziewcząt, średnią masę ciała, BMI i BMI-SDS w poszczególnych grupach podano w I części pracy i przedstawiono w tabeli I. Najniższe średnie wartości stężeń Lep w surowicy krwi obserwowano w grupie AN (4,6 ± 1,0 ng/ml) i grupie NZO (6,2 ± 2,9 ng/ml), zaś najwyższe w grupie otyłych (18,0 ± 1,7 ng/ml). Średnie wartości stężenia Lep w grupie AN i NZO były istotnie niższe w porównaniu z uzyskanymi średnimi stężeniami leptyny w grupie otyłych i zdrowych (14,4 ± 1,4 ng/ml) (tab. II, ryc. 1). Średnie wartości stężeń Lep w surowicy krwi w przeliczeniu na BMI, podobnie jak wartości bezwzględne, były istotnie niższe (p < 0,0001) w grupie AN w porównaniu ze stężeniami uzyskanymi w grupie otyłych i zdrowych (tab. II, ryc. 2). Natomiast, odwrotnie niż w przypadku wartości bezwzględnych, średnie wartości stężeń Lep w surowicy krwi w przeliczeniu na BMI u otyłych były znamiennie statystycznie niższe aniżeli u zdrowych (tab. II, ryc. 2). Wartość stężenia we krwi różnicująca grupę AN z grupą zdrowych dla leptyny wynosiła 10,72 ng/ml: czułość = 98%, swoistość = 100% (ryc. 3). Tak więc wartości stężeń Lep we krwi poniżej 10,72 Tabela I. Charakterystyka badanych grup dziewcząt Table I. Characteristics of examined groups of girls Wiek (lata) Masa ciała (kg) Wzrost (cm) BMI (kg/m 2 ) AN (n = 87) NZO (n = 17) OT (n = 30) ZD (n = 61) średnia ± 1.96 SE (zakres) 15,18 ± 0,32 (11,3 18,5) 38,46 ± 1,2 (26,7 51,6) 162,0 ± 1,49 (143,5 175,0) 14,67 ± 0,33 (10,85 17,85) BMI-SDS -2,65 ± 0,2 (-5,21-1,08) średnia ± 1.96 SE (zakres) 16,35 * ± 0,85 (11,9 18,9) 47,5 ** ± 2,9 (39,2 60,7) 163,4 ± 4,5 (146,5 178,0) 17,86 ** ± 1,04 (14,34 21,85) -1,42 * ± 0,68 (-3,23 1,41) średnia ± 1.96 SE (zakres) 14,62 * ± 0,84 (11 18,3) 85,87 *** ± 7,58 (57,7 134) 163,57 ± 3,51 ( ,5) 31,86 *** ± 2,19 (25,5 52) 6,91 *** ± 1,23 (3,23 17,83) 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 ( ,0) 19,75 *** ± 1,12 (15,29 23,93) -0,18 *** ± 0,54 (-2,11 1,89) AN grupa z anorexia nervosa, NZO grupa z niespecyficznymi zaburzeniami odżywiania, 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 < 0,05 NZO vs OT ** p < 0,05 NZO vs AN *** p = 0, OT i ZD vs AN 45

4 Praca oryginalne Endokrynol. Ped., 9/2010;1(30):43-54 AN vs NZO p = 0, AN vs OT p = 0, AN vs ZD p = 0, OT vs NZO i ZD p = 0, NZO vs ZD p = 0, Ryc. 1. Średnie stężenie leptyny (LEPTYNA) w surowicy krwi (ng/ml) w badanych grupach Fig. 1. Mean serum leptin concentrations (LEPTYNA) (ng/ml) in examined groups Tabela II. Średnie stężenia leptyny w surowicy krwi u badanych dziewcząt: wartości bezwzględne (ng/ml) i w przeliczeniu na BMI (ng/ml/kg/m 2 ) Table II. Mean leptin serum concentrations and serum leptin concentration (ng/ml) adjusted per BMI (ng/ml/kg/m 2 ) in examined girls Grupy badanych Średnie stężenie leptyny w surowicy krwi (ng/ml) wartości bezwzględne Średnie stężenie leptyny w surowicy krwi (ng/ml/kg/m 2 ) w przeliczeniu na BMI AN 4,65 ± 1,036 0,322 ± 0,081 NZO 6,17 ± 2,937 0,345 ± 0,167 OT 17,98 ± 1,694 0,580 ± 0,105 ZD 14,42 ± 1,381 0,733 ± 0,110 AN grupa z anorexia nervosa, NZO grupa z niespecyficznymi zaburzeniami odżywiania, OT grupa z otyłością prostą, ZD grupa zdrowych ng/ml są charakterystyczne dla AN, a wyższe występują u zdrowych. U wszystkich badanych rozpatrywanych łącznie (AN, NZO, OT i ZD) stwierdzono dodatnią korelację pomiędzy BMI a stężeniem leptyny we krwi: r = 0,79; p < 0,0001 (ryc. 4). Analiza zależności pomiędzy BMI a stężeniem Lep w grupie anorexia nervosa nie wykazała istotnych korelacji. Dyskusja Leptyna jest pierwszą opisaną adipocytokiną [18 20] i najlepiej poznanym hormonem AT zarówno pod względem strukturalnym, jak i czynnościowym. Dlatego niektórzy autorzy uznają Lep za prototyp wszystkich hormonów pochodzących z tkanki tłuszczowej [21]. Rola leptyny jako peptydu 46

5 AN vs NZO p = 0,91 (ns) AN vs OT p = 0, AN vs ZD p = 0, OT vs NZO i ZD p = 0, NZO vs ZD p = 0, Ryc. 2. Średnie stężenie leptyny (LEP/BMI) w surowicy krwi w przeliczeniu na BMI (ng/ml/kg/m 2 ) w badanych grupach Fig. 2. Mean serum leptin concentrations adjusted per BMI (ng/ml/kg/m 2 ) in examined groups anoreksygenicznego w kontroli łaknienia i poboru pokarmu oraz jej znaczenie patofizjologiczne w zaburzeniach masy ciała w otyłości i jadłowstręcie psychicznym są dyskutowane [22]. Oznaczyliśmy stężenia leptyny we krwi u dziewcząt z AN z uwagi na niewielką liczbę publikacji dotyczących znaczenia tego hormonu u młodych chorych z jadłowstrętem psychicznym [12, 23]. Dotychczasowe badania [6 11, 24] dotyczyły bowiem przeważnie kobiet dorosłych i prowadzono je w małych liczebnie grupach chorych. Stężenie Lep jest na ogół podwyższone w stanach, które charakteryzuje akumulacja tkanki tłuszczowej, np. w otyłości prostej, zespole Cushinga, niedoborze hormonu wzrostu u dorosłych [25,26], obniżone natomiast w warunkach zmniejszenia zapasów tłuszczu, np. w lipodystrofii [27] czy w anorexia nervosa [8, 11, 28]. Stężenie leptyny we krwi zwiększa się wraz z przyrostem tkanki tłuszczowej i ulega obniżeniu wraz z redukcją masy ciała [2, 29, 30]. Koreluje także dodatnio z masą ciała i BMI zarówno u otyłych, jak i zdrowych [4, 29, 31, 32]. Taki jest też rezultat uzyskanych przez nas wyników. Nasze badania wskazały bowiem na silną dodatnią korelację pomiędzy stężeniem Lep we krwi a BMI u wszystkich badanych ocenianych łącznie. Nie obserwowano istotnych korelacji w obrębie poszczególnych grup, najpewniej ze względu na mały rozrzut wartości stężenia Lep i BMI u tych badanych. Niektórzy autorzy [33, 34] także obserwowali pozytywną korelację stężenia Lep we krwi z BMI u wszystkich badanych łącznie, tj. chorych z AN, otyłych i szczupłych. Natomiast inni [7, 35] stwierdzali zależność stężenia Lep we krwi od masy tłuszczowej ciała i BMI u kobiet z anorexia nervosa. Nasze badania wykazały znacznie obniżone stężenia Lep we krwi u chorych z anorexia nervosa, podwyższone zaś u dziewcząt otyłych w porównaniu ze zdrowymi. Obserwacje te są zgodne z wcześniejszymi doniesieniami innych autorów [5 11] oraz naszymi własnymi [14]. Po przeliczeniu stężeń Lep we krwi na BMI okazało się, że stężenie tego hormonu było nadal niższe u chorych z AN w porównaniu ze zdrowymi i wszystkimi pozostałymi badanymi, ale u otyłych było niższe niż u zdrowych. Misra i wsp. [36] rów- 47

6 Praca oryginalne Endokrynol. Ped., 9/2010;1(30):43-54 Ryc. 3. Krzywa ROC dla leptyny Fig. 3. ROC curves for leptin Wartość punktu odcięcia (x-value) 10,72 ng/ml Skuteczność (efficiency) 0,9925 Czułość (sensitivity) 0,9808 Swoistość (specificity) 1,0 Negatywny wskaźnik prawdopodobieństwa (neg. likelih. ratio) 52 Scatterplot: BMI vs. LEPTYNA (Casewise MD deletion) LEPTYNA = -2,797+,62851 *BMI Correlation: r=,79669 Ryc. 4. Korelacja pomiędzy BMI (kg/m 2 ) a stężeniem leptyny (ng/ml) we krwi u wszystkich badanych (r = 0,79; p < 0,0001) Fig. 4. Correlations between BMI and serum leptin concentrations in all subjects (r = 0.79; p < ) 48

7 nież wykazali niższe stężenia Lep we krwi u dziewcząt z AN w porównaniu ze zdrowymi po przeliczeniu na BMI (0,25 ± 0,03 vs 0,72 ± 0,05; p < 0,0001) oraz na masę ciała (0,09 ± 0,02 vs 0,28 ± 0,02; p < 0,0001). Wartości stężeń leptyny we krwi w przeliczeniu na BMI uzyskane przez nas w grupie AN i zdrowych dziewcząt (0,33 ± 0,01 vs 0,73 ± 0,03) są podobne do wyników uzyskanych przez cytowanych autorów. Od dawna wiadomo, że Lep odgrywa rolę w regulacji masy ciała poprzez zahamowanie poboru pokarmu [37] i wzrost spoczynkowego wydatku energetycznego [38]. Zarówno spadek apetytu, jak i stymulacja wydatku energetycznego są mediowane przez redukcję podwzgórzowej ekspresji genu dla neuropeptydu Y [39]. Leptyna jako hormon o działaniu endokrynnym odbiera informacje o stanie energetycznym organizmu z tkanek obwodowych, m.in. z tkanki tłuszczowej, i przesyła sygnały do receptorów zlokalizowanych w ośrodkach głodu i sytości w podwzgórzu [22, 40]. Relatywnie niższe niż u zdrowych stężenia we krwi Lep u chorych z AN są być może istotnym mechanizmem adaptacyjnym organizmu, zapobiegającym dalszemu spadkowi masy ciała. Według Hebebrand i wsp. [15] stopień hipoleptynemii w AN może być wskaźnikiem ciężkości choroby, a przedłużająca się hipoleptynemia jest nie tylko następstwem skrajnie niskiej masy tłuszczowej ciała, lecz także odzwierciedleniem neuroendokrynnej adaptacji organizmu do wyniszczenia. U ludzi ilość tkanki tłuszczowej pozostaje stała przez dłuższy okres, oprócz niewielkich fluktuacji związanych z jedzeniem. Natomiast przyjmowanie nadmiernych ilości pokarmu lub stosowanie przez długi czas restrykcji energetycznych wpływa na znaczący wzrost lub spadek masy ciała. Stężenie Lep we krwi odzwierciedla długofalowe zmiany w zakresie masy ciała w przeciwieństwie do hormonów wydzielanych przez komórki sekrecyjne przewodu pokarmowego, jak np. cholecystokinina, której stężenie we krwi jest zależne od krótko trwającego głodzenia lub przekarmienia [41]. Trudno wytłumaczyć, co może być przyczyną relatywnie niższych stężeń Lep we krwi u otyłych w porównaniu ze zdrowymi, które wykazaliśmy po przeliczeniu stężenia Lep na BMI. Można zakładać, że niedobór tego peptydu hamującego apetyt prawdopodobnie u otyłych prowadzi do wzmożonego łaknienia i w rezultacie do dalszego zwiększania masy ciała. Ta hipoteza wymaga jednak weryfikacji. W dostępnym piśmiennictwie nie natrafiono dotychczas na badania porównujące stężenia Lep we krwi w przeliczeniu na masę ciała lub BMI u otyłych, a dotychczasowe prace podkreślają rolę oporności na Lep u otyłych [19, 24]. Większość otyłych ma wyższe stężenia leptyny we krwi niż osoby szczupłe. Jednakże otyli nie zmniejszają poboru pokarmu mimo wzrostu zawartości endogennej leptyny. Podawanie leptyny egzogennej także nie daje efektu, co może świadczyć o oporności, przypominającej oporność insulinową u chorych na cukrzycę typu 2 [42]. Mechanizm powstawania oporności na leptynę nie jest jeszcze poznany. Jedna z hipotez mówi o defekcie transportu krótkiej izoformy (OB-Ra) przez barierę krew mózg i spadku zdolności Lep do aktywacji sygnału. Inna zakłada, że sygnał OB-Rb jest hamowany przez dwie molekuły: supresor cytokinowy (supressor of cytokine signalling 3 = SOCS3) i fosfatazę tyrozynową (thyrosin phosphatase = PTP I B) [43]. Zagadnienia dotyczące defektu systemu transportowego między barierą krew mózg i osłabienia sygnału OB-Rb przez PTP I B i/lub SOCS3 u otyłych wymagają dalszych badań. Uważa się, że sekrecja Lep pozostaje w relacji z zawartością głównie tkanki tłuszczowej trzewnej, ulegając podwyższeniu w surowicy krwi w stanach zwiększonej masy VAT [2, 44]. Z kolei badania Dolezalova i wsp. [45] wykazały, że niskie stężenia Lep we krwi u chorych z anorexia nervosa korespondują z niską ekspresją leptyny w tkance tłuszczowej podskórnej (SAT), co może świadczyć o tym, że stężenie hormonu we krwi odzwierciedla zawartość leptyny w tej tkance. Według innych autorów [46] sekrecja leptyny może zależeć od dystrybucji tkanki tłuszczowej, a u chorych z AN w ostrej fazie choroby w większym stopniu ulega redukcji SAT niż VAT. García De Álvaro i wsp. [23], analizując wpływ czasu trwania niedożywienia na regionalną dystrybucję tkanki tłuszczowej u młodych dziewcząt z postacią restrykcyjną AN, stwierdzili, że tylko pacjentki z przedłużającym się stanem niedożywienia (średnio 28 miesięcy) miały zaburzony rozkład tkanki tłuszczowej i zmniejszoną ilości AT w obrębie tułowia w porównaniu ze zdrowymi dziewczętami. W stanach niedożywienia demonstrowano zmiany w gęstości i ilości rozpuszczalnego receptora leptyny (the short form of the leptin receptor = sob-r = OB-Re) oraz długiej izoformy receptora Lep (OB-Rb) w podwzgórzu. W modelach zwierzęcych niedożywienie powodowało zwiększenie zawartości OB-Rb w strukturach podwzgórza, a u chorych z anorexia nervosa następowała wzmo- 49

8 Praca oryginalne Endokrynol. Ped., 9/2010;1(30):43-54 żona ekspresja sob-r i co za tym idzie zmniejszona ilość wolnej leptyny w krążeniu. Wzrost masy ciała prowadził natomiast do zmniejszenia ekspresji sob-r [15]. Inni autorzy [47, 48] także u zdrowych ludzi ze spadkiem masy ciała po wdrożeniu restrykcji kalorycznych, oprócz hipoleptynemii stwierdzali wysokie stężenia rozpuszczalnej izoformy receptora leptyny sob-r. Obserwacje dotyczące anorexia nervosa są podobne [36, 45, 49]. Na przykład Misra i wsp. [36] wykazali, że dziewczęta z AN miały wysoce znamiennie wyższe stężenia sob-r i istotnie niższe stężenia Lep we krwi oraz indeks wolnej leptyny (stosunek sob-r/ Lep = free leptin index) w porównaniu ze zdrowymi. Po roku leczenia i uzyskaniu przyrostu masy ciała u chorych z AN stwierdzili znamienny spadek stężenia sob-r oraz wzrost stężenia Lep we krwi. Wyniki wskazujące na wzrost stężenia sob-r we krwi po stosowaniu nawet krótkotrwałej restrykcyjnej diety [47, 48] mogą sugerować, że u kobiet z anorexia nervosa zwiększenie ekspresji sob-r może wynikać właśnie ze stosowania diety niskokalorycznej i redukcji masy ciała. Uważa się, że wysokie stężenia rozpuszczalnej izoformy receptora leptynowego sob-r we krwi spotykane u szczupłych ludzi i u chorych z anorexia nervosa mogą działać jako potencjalny rezerwuar bioaktywnej leptyny [50]. Yang i wsp. [51] twierdzą, że dwukrotny lub większy wzrost stężenia sob-r we krwi nie jest korzystny, ponieważ może powodować supresję działania Lep w komórkach tkanki tłuszczowej. Według tych autorów sob-r może więc odgrywać rolę w rozwoju oporności tkanek obwodowych na leptynę. Bosy-Westphal i wsp. [33] wykazali niższe aż o 75% stężenia Lep we krwi u chorych kobiet z jadłowstrętem psychicznym przed leczeniem w porównaniu ze zdrowymi i znamienny wzrost stężenia tego hormonu we krwi po uzyskaniu przyrostu masy ciała. Autorzy uważają, że zmiany w stężeniach leptyny wytłumaczyć można przede wszystkim przyrostem masy ciała. Podobnie my w poprzednich badaniach [14] obserwowaliśmy znamienny wzrost stężenia Lep we krwi u dziewcząt z AN po trzech miesiącach leczenia dietą. Wraz ze wzrostem ilości tkanki tłuszczowej dochodzi do zmian w produkcji i sekrecji nie tylko leptyny, lecz także innych hormonów tkanki tłuszczowej i cytokin, które wzajemnie na siebie oddziałują. Tkanka tłuszczowa, na którą oprócz adipocytów składają się też inne składowe zrębu tkankowo-naczyniowego, zawiera liczne komórki wykazujące wysoką aktywność sekrecyjną [21]. Uważa się, że w procesach adaptacji organizmu do stanu niedożywienia mogą uczestniczyć w dużej mierze m.in. cytokiny prozapalne (TNF-α, IL-6), których produkcja i stężenie we krwi ulega zmianom w przebiegu AN [33]. Mechanizmy działania tych cytokin w jadłowstręcie psychicznym nie zostały jeszcze wyjaśnione. W badaniach in vitro wykazywano, że np. TNF-α jest bezpośrednim inhibitorem syntezy Lep przez adipocyty [52, 53]. Badania in vivo wskazują z kolei, że wydzielanie leptyny wzrasta pod wpływem tej cytokiny, a niskie stężenia TNF-α u chorych z AN towarzyszą niskim stężeniom leptyny [3]. Wzrost produkcji TNF-α obserwowany u pacjentów z AN w czasie realimentacji i przyrostu masy ciała mógłby zatem mieć wpływ na zwiększenie syntezy Lep w adipocytach u chorych z jadłowstrętem psychicznym [54]. Leptyna jest wydzielana w sposób pulsacyjny, podobnie jak inne hormony. Stwierdza się zmienność sekrecji Lep w ciągu dnia i wzrost o ok. 50% w nocy, co może pozostawać w relacji z wewnętrznym rytmem circadian, zależnym od pokarmu oraz cyklu czuwanie sen [15, 22]. U dziewcząt z AN Misra i wsp. [12] wykazali istotnie obniżone całkowite i pulsacyjne wydzielanie Lep we krwi w porównaniu z dziewczętami z prawidłową masą ciała (p < 0,0001). Uważają zatem, że hipoleptynemia w AN jest następstwem obniżonego pulsacyjnego wydzielania leptyny. W naszym badaniu krew do oznaczeń stężeń Lep pobierano zawsze o tej samej porze w godzinach rannych. Wiele badań dotyczących stężenia Lep we krwi, zapoczątkowanych w roku 1995 oznaczeniem tego hormonu metodą ELISA [55], i następnych wykonywanych metodą RIA dowiodło, że u niedożywionych osób stężenie tego hormonu jest niskie, a u chorych z anorexia nervosa hipoleptynemia jest kardynalną cechą ostrego stanu choroby [6 12]. Hipoleptynemia jest dobrym parametrem odzwierciedlającym długotrwający niedobór tkanki tłuszczowej. Głodzenie prowadzi do szybkiego zahamowania ekspresji genu ob w białej tkance tłuszczowej i tym samym do współistniejącego obniżenia stężenia krążącej we krwi leptyny. Stężenie Lep we krwi obniża się już po 24-godzinnym poszczeniu, ale także wzrasta w ciągu 4 5 godzin po przyjęciu pokarmu, mimo tego, iż nie zmienia się w tym czasie masa tkanki tłuszczowej [56]. Hebebrand i wsp. [57] w roku 2004 dyskutowali nad zrewidowaniem kryteriów rozpoznania anorexia nervosa i uwzględnieniem hipoleptynemii jako jednego 50

9 z kryteriów diagnostycznych. Zwrócono uwagę na to, że kobiety z anorexia nervosa wykazują ekstremalnie niskie stężenia leptyny bez nocnego wzrostu stężenia tego hormonu we krwi [58]. Należy jednak pamiętać, że hipoleptynemia występuje nie tylko w jadłowstręcie psychicznym, lecz też u osób konstytucjonalnie szczupłych, ponieważ jej stężenie we krwi jest zależne od ilości tkanki tłuszczowej. Nasze obserwacje wskazują na to, że oznaczanie stężenia Lep we krwi jest przydatne w różnicowaniu AN od zdrowych, ale nie pozwala na zróżnicowanie z niespecyficznymi zaburzeniami odżywiania, gdyż stężenia leptyny w AN i w grupie NZO są bardzo zbliżone. Skonstruowane przez nas krzywe ROC wykazały przydatność oznaczania we krwi leptyny, bowiem umożliwiły znalezienie tzw. punktu odcięcia (cut off point), a więc wartości stężenia leptyny różnicującej grupę anorexia nervosa z grupą zdrowych, przy bardzo dużej czułości i swoistości. Do uzyskania takich wyników przyczynił się dobór dużych liczebnie grup dziewcząt z AN i zdrowych. Inni autorzy wyznaczyli wartość progową stężenia Lep w surowicy krwi, powyżej której dochodzi do normalizacji stężenia LH i FSH (1,85 µg/l i 1,2 µg/l odpowiednio) i następuje powrót miesiączki u chorych z anorexia nervosa [15, 59]. Niektórzy autorzy [60] postulowali już od dawna, że do inicjacji miesiączki jest konieczna tzw. krytyczna masa ciała. Wnioski 1.) Stężenie leptyny we krwi u dziewcząt z jadłowstrętem psychicznym jest istotnie niższe w porównaniu ze zdrowymi i otyłymi. 2.) Grupę dziewcząt z anorexia nervosa wyróżnia istotnie od zdrowych obniżone stężenie leptyny we krwi < 10,72 ng/ml. 3.) Nie obserwuje się istotnych zależności pomiędzy BMI a zawartością we krwi leptyny u dziewcząt z anorexia nervosa. Natomiast u wszystkich badanych dziewcząt rozpatrywanych łącznie (z AN, NZO, OT i ZD) stężenia we krwi leptyny korelują dodatnio z BMI. PIŚMIENNICTWO/REFERENCES [1] Nogal P., Lewiński A.: Jadłowstręt psychiczny (anorexia nervosa). Endokr. Pol., 2008:59(2), [2] Fain J.N., Madan A.K., Hiler M.L. et al.: Comparison of the release of adipokines by adipose tissue, adipose tissue matrix, and adipocytes from visceral and subcutaneous abdominal adipose tissues of obese humans. Endocrinology, 2004:145, [3] Guzik T.J., Mangalat D., Korbut R.: Adipocytokines novel link between inflamation and vascular function? J. Physiol. Pharmacol., 2006:57(4), [4] Heinonen M.V., Purhonen A.K., Miettinen P. et al.: Apelin, orexin-a and leptin plasma levels in morbid obesity and effect of gastric banding. Regul. Pept., 2005:130, [5] Bossu C., Galusca B., Normand S. et al.: Energy expenditure adjusted for body composition differentiates constitutional thinness from both normal subjects and anorexia nervosa. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab., 2007:292, E132-E137. [6] Grinspoon S., Gulick T., Askari H. et al.: Serum leptin levels in women with anorexia nervosa. J. Clin. Endocrinol. Metab., 1996:81, [7] Köpp W., Blum W.F., Ziegler A. et al.: Serum leptin and body weight in females with anorexia and bulimia nervosa. Horm. Metab. Res., 1998:30, [8] Mantzoros C.S., Flier J.S., Lesem M.D. et al.: Cerebrospinal fluid leptin in anorexia nervosa: correlation with nutritional status and potential role in resistance to weight gain. J. Clin. Endocrinol. Metab., 1997:82, [9] Monteleone P., Martiadis V., Colurcio B. et al.: Leptin secretion is related to chronicity and severity of the illness in bulimia nervosa. Psychosom. Med., 2002:64, [10] Nakai Y., Hamagaki S., Kato S. et al.: Leptin in women with eating disorders. Metabolism, 1999:48, [11] Střving R.K., Vinten J., Handberg A. et al.: Diurnal variation of the serum leptin concentration in patients with anorexia nervosa. Clin. Endocrinol., 1998:48, [12] Misra M., Miller K.K., Kuo K. et al.: Secretory dynamics of leptin in adolescent girls with anorexia nervosa and healthy adolescents. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab., 2005:289, E [14] Ziora K., Geisler G., Dyduch A. et al. : Stężenie leptyny w surowicy krwi u dziewcząt z jadłowstrętem psychicznym. Endokrynol. Ped., 2003:2, [15] Hebebrand J., Muller T.D., Holtkamp K. et al.: The role of leptin in anorexia nervosa: clinical implications. Mol. Psych., 2007:12, [16] Bobbert T., Rochlitz H., Wegewitz U. et al.: Changes of adiponectin oligomer composition by moderate weight reduction. Diabetes, 2005:54,

10 Praca oryginalne Endokrynol. Ped., 9/2010;1(30):43-54 [17] Meier U., Gressner A.N.: Endocrine regulation of energy metabolism: review of pathobiochemical and clinical chemical aspects if leptin, ghrelin, adiponectin and resistin. Clinical. Chemistry, 2004:50, [18] Lee G.H., Proenca R., Montez J.M. et al.: Abnormal splicing of the leptin receptor in diabetic mice. Nature, 1996:379, [19] Pelleymounter M.A., Cullen M.J., Baker M.B. et al.: Effects of the obese gene product on body weight regulation in ob/ob mice. Science, 1995:269, [20] Saladin R., De Vos P., Guerre-Millo M. et al.: Transient increase in obese gene expression after food intake or insulin administration. Nature, 1995:377, [21] Kershaw E.E., Flier J.S.: Adipose tissue as an endocrine organ. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2004:89, [22] Fonseca-Alaniz M.H., Takada J., Cardos Alonso-Vale M.I. et al.: Adipose tissue as an endocrine organ: from theory to practice. J. Pediatr. (Rio J)., 2007:83 (Suppl 5), S [23] García De Álvaro M.T., Muńoz-Calvo M.T., Barrios V. et al.: Regional fat distribution in adolescents with anorexia nervosa: effect of duration of malnutrition and weight recovery. Eur. J. Endocrinol., 2007:157, [24] Bjorbaek C., Kahn B.B.: Leptin signaling in the central nervous system and the periphery. Recent. Prog. Horm. Res., 2004:59, [25] Considine R.V., Sinha M.K., Heiman M.L. et al.: Serum immunoreative-leptin concentrations in normal-weight and obese humans. N. Engl. J. Med., 1996:334, [26] Fisker S., Vahl N., Hansen T.B. et al.: Serum leptin is increased in growth hormone-deficient adults: relationship to body composition and effects of placebo-controlled growth hormone therapy for 1 year. Metabolism, 1997:46, [27] Estrada V., Serrano-Rios M., Matrinez Larrad M.T. et al.: Leptin and adipose tissue maldistribution in HIV-infected male patients with predominant fat loss treated with antiretroviral therapy. J. Acquir. Immune. Defic. Syndr., 2002:29, [28] Casanueva F.F., Dieguez C., Popovic V. et al.: Serum immunoreactive leptin concentrations in patients with anorexia nervosa before and after partial weight recovery. Biochem. Mo. l Med., 1997:60, [29] Baratta R., Amato S., Degano C. et al.: Adiponectin relationship with lipid metabolism is independent of body fat mass: evidence from both cross-sectional and intervention studies. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2004:89, [30] Maffei M., Halaas J., Ravussin E. et al.: Leptin levels in human and rodent; measurement of plasma leptin and ob RNA in obese and weight-reduced subjects. Nat. Med., 1995:1, [31] Anderlová K., Křemen J., Doležalova R. et al.: The influence of very-low-calorie diet on serum leptin, soluble receptor, adiponectin and resistin levels in obese women. Physiol. Res., 2006:55, [32] Yannakoulia M., Yiannakouris N., Blüher S. et al.: Body fat mass and macronutrient intake in relation to circulating soluble leptin receptor, free leptin index, adiponectin, and resistin concentrations in healthy humans. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2003:88, [33] Bosy-Westphal A., Brabant G., Haas V. et al.: Determinats of plasma adiponectin levels in patients with anorexia nervosa examined before and after weight gain. Eur. J. Nutr., 2005:44, [34] Tagami T., Satoh N., Usui T. et al.: Adiponectin in anorexia nervosa and bulimia nervosa. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2004:89, [35] Dostalová I., Smitka K., Papežova H. et al.: Increased insulin sensitivity in patients with anorexia nervosa: the role of adipocytokines. Physiol. Res., 2007:56, [36] Misra M., Miller K.K., Almazan C. et al.: Alterations in cortisol secretory dynamics in adolescent girls with anorexia nervosa and effects on bone metabolism. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2004:89, [37] Halaas J.L., Gajiwala K.S., Maffei M. et al.: Wright-reducing effects of plasma protein encoded by the obese gene. Science, 1995: 269, [38] Hwa J.J., Ghbaudi L., Compton D. et al.: Intracerebroventricular injection of leptin increases thermogenesis and mobilizes fat metabolism in ob/ob mice. Horm. Metab. Res., 1996:28, [39] Stephens T.W., Basiński M., Bristol P.K. et al.: The role of neuropeptide Y in the antiobesity action of the obese gene product. Nature, 1995:377, [40] Margetic S., Gazzola C., Pegg G.G. et al.: Leptin: a review of its peripheral actions and interactions. Int. Obes. Relat. Metab. Disord, 2002:26, [41] Havel P.J.: Role of adipose tissue in body-weight regulation: mechanisms regulating leptin production and energy balance. Proc. Nutr. Soc., 2000:59, [42] El Haschimi K., Pierroz D.D., Hileman S.M. et al.: Two defects contribute to hypothalamic leptin resistance in mice with diet-induced obesity. J. Clin. Invest., 2000:105, [43] Banks W.A.: The many lives of leptin. Peptides, 2004:25, [44] Wajchenberg B.L.: Subcutaneous and visceral adipose tissue: their relation to the metabolic syndrome. Endocr. Rev., 2000:21, [45] Dolezalova R., Lacinova Z., Dolinkova M. et al.: Changes of endocrine function of adipose tissue in anorexia nervosa: comparison of circulating levels versus subcutaneous mrna expression. Clin. Endocrinol. (Oxf.), 2007:67, [46] Van Harmelen V., Reynisdottir S., Eriksson P. et al.: Leptin secretion from subcutaneous and visceral adipose tissue of women. Diabetes, 1998:47,

11 [47] Chan J.L., Bluher S., Yiannakouris N. et al.: Regulation of circulating soluble leptin receptor levels by gender, adiposity, sex steroids, and leptin: observational and interventional studies in humans. Diabetes, 2002:51, [48] Wolfe B.E., Jimerson D.C., Orlova C. et al.: Effect of dieting on plasma leptin, soluble leptin receptor, adiponectin and resistin levels in healthy volunteers. Clin. Endocrinol., 2004:61, [49] Monteleone P., Fabrazzo M., Tortorella A. et al.: Opposite modifications in circulating leptin and soluble leptin receptor across the eating disorder spectrum. Molecular. Psychiatry, 2002:7, [50] Koerner A., Kratzsch J., Kiess W.: Adipocytokines: leptin the classical. Resistin the controversial, adiponectin the promising, and more to come. Best. Pract. Res. Clin. Endocrinol. Metab., 2005:19(4), [51] Yang G., Ge H., Boucher A. et al.: Modulation of direct leptin signalling by soluble leptin receptor. Mol. Endocrinol., 2004:18, [52] Considine R.V.: Regulation of leptin production. Rev. Endocr. Metab. Disord., 2001:2, [53] Ruan H., Lodish H.F.: Insulin resistance in adipose tissue: direct and indirect effects of tumor necrosis factor-α. Cytokine. Growth. Factor. Rev., 2003:14, [54] Kahl K.G., Kruse N., Rieckmann P. et al.: Cytokine mrna expression patterns in the disease cource of female adolescents with anorexia nervosa. Psychoneuroendocrinology, 2004:29, [55] Hebebrand J., van der Heydel J., Devos R. et al.: Plasma concentrations of obese protein in anorexia nervosa. Lancet, 1995:346, [56] Boden G., Chen X., Mozzoli M. et al.: Effect of fasting on serum leptin in normal human subjects. J. Clin. Endocrinol. Metab., 1996: 81, [57] Hebebrand J., Casper R., Treasure J. et al.: The need to revise the diagnostic criteria for anorexia nervosa. J. Neural. Transm., 2004: 111, [58] Nagatani S., Guthikonda P., Thompson R.C. et al.: Evidence for GnRH regulation by leptin: leptin administration prevents reduced pulsatile LH secretion during fasting. Neuroendocrinology, 1998:67, [59] Köpp W., Blum W.F., von Prittwitz S. et al.: Low leptin levels predict amenorrhea in undeweight and eating disordered females. Mol. Psychiatr., 1997:2, [60] Frisch R.E., Revelle R.: Height and weight at menarche and a hypothesis of critical body weights and adolescent events. Science., 1970:169,