עמידות ללפטין

לפטין הוא הורמון המופרש על ידי תאי השומן (אדיפוציטים) – 

הוא משחק תפקיד מרכזי במאזן האנרגיה שלנו ובוויסות משקל הגוף. התפקיד העיקרי של לפטין הוא לאותת כמה אנרגיה כימית אנו מאחסנים כרקמת שומן (אדיפוז). זה מאפשר למוח לשנות בהתאמה כמה אנרגיה אנו צורכים (דרך מזון) ומוציאים על תהליכים שאינם נדרשים להישרדות מיידית (למשל גדילה, רבייה, שינוי מבנה רקמות). ככל שאנו נושאים יותר רקמת שומן , כך אנו מייצרים יותר לפטין. כאשר לפטין פועל על המוח, הוא מדכא את התיאבון שלנו (ובכך מפחית את צריכת המזון/אנרגיה) וגורם להוצאת אנרגיה גדולה יותר (לדוגמה, על ידי הגדלת כמות הקלוריות שאנו שורפים ומאבדים כאנרגיית חום). הפרעה בתפקוד הלפטין קשורה לעלייה במשקל והשמנת יתר.

בנוסף לפעולתו כהורמון המווסת את מאזן האנרגיה, לפטין גורם לדלקת. במובן זה, אנחנו יכולים לתאר את הלפטין גם כציטוקין פרו-דלקתי (מולקולת איתות תאית). במונחים מדעיים, אנו מסווגים את הלפטין כ-אדיפוקין – זהו ציטוקין המופרש על ידי רקמת שומן.

נקודות מפתח:

לפטין הוא הורמון המופרש על ידי תאי השומן שלנו.
לפטין פועל כאות לכמות רקמת השומן שאנו נושאים.
לפטין מווסת את צריכת המזון/תיאבון, הוצאת האנרגיה ומאזן האנרגיה לטווח ארוך.
לפטין גורם לדלקת.

מה לפטין עושה?

לפטין מווסת את מאזן האנרגיה ומשקל הגוף –

למרות תנודות גדולות בכמות המזון שאנו אוכלים והאנרגיה שאנו מוציאים, משקל הגוף שלנו נשאר למעשה יציב יחסית לאורך זמן. (אגב, זו חלק מהסיבה שאנשים מתקשים לשמור על ירידה במשקל ולעתים קרובות מסיימים בעלייה מחדש במשקל שאיבדו.) זה מכיוון שמאזן האנרגיה שלנו, ומשקל הגוף שלנו, מווסתים סביב 'נקודת קבע' על ידי תהליך של הומאוסטזיס. הומאוסטזיס מתייחס לשמירה על סביבה פנימית קבועה ומאוזנת. לפטין משחק תפקיד מפתח בהומאוסטזיס של אנרגיה: הוא שומר על איזון עדין בין האנרגיה שאנו מקבלים מהתזונה שלנו לבין האנרגיה שאנו מוציאים על כל התהליכים שאנו זקוקים להם כדי לשרוד.

באותו אופן שלבית עשוי להיות תרמוסטט השולט בטמפרטורת החדר, לגופנו יש lipostat מובנה שמווסת את כמות האנרגיה שאנו מאחסנים בצורת רקמת שומן . לפטין פועל כאות המשוב העיקרי ל- lipostat זה.

כאשר צריכת האנרגיה שלנו עולה על הוצאת האנרגיה הכוללת שלנו, חלק מעודף האנרגיה הזה מאוחסן כרקמת שומן (ולכן גורם לנו לעלות במשקל). אם מצב זה היה ממשיך הוא היה מוציא במהרה את מאזן האנרגיה שלנו מאיזון ומרחיק את משקל הגוף שלנו עוד יותר מנקודת הקבע שלו.

כדי להתמודד עם זה, תאי השומן שלנו מפרישים לפטין. לפטין מאותת למוח שיש לנו שפע של מאגרי אנרגיה עודפים. הוא גם מתזמר הפחתה בצריכת אנרגיה / מזון ועלייה בהוצאת אנרגיה, מה שמאפשר לגופנו לתקן את מאזן האנרגיה שלו ולהחזיר את משקל הגוף שלנו חזרה לכיוון נקודת הקבע שלו. זוהי דוגמה מובהקת בפיזיולוגיה למחזור משוב שלילי.

במונחים אבולוציוניים, מחזור משוב שלילי זה באמצעות לפטין היה יתרון. בתקופות שבהן היה לנו שפע של מזון, לפטין היה מאפשר לנו להפנות אנרגיה נוספת לתהליכים חשובים אחרים, כולל שינוי מבנה רקמות ורבייה, במקום להמשיך לבנות מאגרי אנרגיה עודפים כרקמת שומן.

לפטין מדכא תיאבון –

לפטין פועל על מבנים בתוך המוח כדי לדכא תיאבון ובכך להפחית את צריכת המזון. הוא עושה זאת בדרכים שונות, כולל:

גירוי ושחרור הורמונים אנורקטיים (מדכאי תיאבון) במעגלי המוח השולטים בהתנהגות האכילה.

עיכוב שחרור הורמונים אורקסיגניים (מגרי תיאבון) במעגלי המוח השולטים בהתנהגות האכילה.

לפטין מגביר הוצאת אנרגיה –

לפטין גם מגביר את כמות האנרגיה שאנו מוציאים דרך תהליכים מטבוליים שונים. לדוגמה, לפטין מגביר את הקצב שבו אנו ממירים אנרגיה כימית לאנרגיית חום. תהליך זה ידוע thermogenesis (תרמוגנזה).

רקמה אחת שמשחקת תפקיד מפתח בתרמוגנזה היא רקמת שומן , ספציפית רקמת השומן החומה (BAT). כאשר לפטין משתחרר הוא מפעיל חלק מיוחד של מערכת העצבים שלנו הידוע כ- מערכת העצבים הסימפתטית (SNS). ייתכן ששמעת על מערכת העצבים הסימפתטית בעבר – זוהי רשת העצבים שעומדת בבסיס תגובת 'הלחם או ברח' שלנו. כאשר עצבים סימפתטיים המספקים רקמת שומן חומה מגורים על ידי לפטין, תאי שומן חומים מגבירים את קצב ייצור החום שלהם וחלק גדול יותר של אנרגיה כימית מהמזון אובד כאנרגיית חום.

מערכת העצבים הסימפתטית שלנו גם מווסתת את מערכת הלב וכלי הדם שלנו. על ידי הפעלת המערכת העצבים הסימפתטית לפטין מגביר את קצב הלב ולחץ הדם שלנו. כאשר הלב שלנו פועם בקצב מהיר יותר, הוא משתמש ביותר אנרגיה. בדרך זו, לפטין מגביר את הוצאת האנרגיה.

נקודות מפתח:

• לפטין חשוב לוויסות ארוך טווח של מאזן האנרגיה ומשקל הגוף.
• לפטין פועל על המוח כדי לדכא תיאבון וצריכת מזון.
• לפטין פועל על המוח כדי להגביר הוצאת אנרגיה בתהליכים מטבוליים שונים.
• לפטין מגביר את כמות האנרגיה הכימית האובדת כחום ברקמת השומן.
• לפטין מגביר הוצאת אנרגיה במערכת הלב וכלי הדם.

כיצד לפטין פועל?

לפטין נקשר לקולטני לפטין (LEPRs) במוח –

רבות מההשפעות של לפטין על מאזן האנרגיה נובעות מפעולותיו במוח, במיוחד במבנה הנקרא hypothalamus (היפותלמוס).

ההיפותלמוס הוא מרכז בקרה להומאוסטזיס – שמירה על סביבה פנימית יציבה בגופך. באופן כללי, ההיפותלמוס מווסת דברים כמו טמפרטורת גוף, נפח דם ומאזן אנרגיה על ידי תיאום הפעילות של רשת הבלוטות וההורמונים (המערכת האנדוקרינית) עם זו של המוח ומערכת העצבים .

באופן דומה, כאשר לפטין מופרש על ידי תאי שומן, הוא נע בזרם הדם לכיוון המוח. ואז מועבר דרך קרום מגן המקיף את המוח (blood-brain-barrier)), שם הוא נקשר לקולטני לפטין (LEPRs) במעגלי מוח שונים. ישנן צורות שונות של קולטן לפטין, אך החשוב ביותר הוא קולטן LEPRb.

ההיפותלמוס עשיר במיוחד בקולטני לפטין (LEPRb), עם ריכוז גבוה באזור הנקרא גרעין הקשת.

 לפטין משנה פעילות במעגלי מוח השולטים בתיאבון –

כאשר לפטין נקשר לקבוצה ספציפית של נוירונים (תאי עצב) בגרעין הקשת, הוא מגרה את הייצור של חלבון הנקרא POMC . זה אז מומר למולקולת איתות עצבית אחרת (או נוירופפטיד) הנקראת α-MSH

α-MSH הוא חומר אנורקסיגני – הוא מדכא תיאבון. על ידי פעולה על נוירונים במעגלי מוח רחבים יותר השולטים באכילה, α-MSH מפחית תיאבון. ליתר דיוק, האפקט מדכא התיאבון של α-MSH מתרחש כאשר הוא נקשר לקולטני מלנוקורטין מיוחדים (כולל קולטני MC3Rו-MC4R) על נוירונים.

בנוסף להגברת הפעילות של מעגלי מוח  מדכאי תיאבון, לפטין מעכב את הפעילות של מעגלי מוח המגרים תיאבון. שוב, גרעין הקשת של ההיפותלמוס משחק תפקיד מפתח כאן. קבוצה שונה של נוירונים בגרעין הקשת מייצרת שתי מולקולות איתות אורקסיגניות (מגרות תיאבון): AgRP  ו-NPY . כאשר לפטין נקשר לקולטני לפטין (LRs) בגרעין הקשת, הוא מעכב את הייצור של AgRP ו-NPY, וכך מונע גירוי תיאבון.

נקודות מפתח:

• לפטין בזרם הדם מועבר אל המוח.
• לפטין פועל על מבנים שונים במוח, כולל ההיפותלמוס.
• לפטין מגרה מעגלי מוח המדכאים תיאבון.
• לפטין מעכב מעגלי מוח המגבירים תיאבון.
• לפטין מפעיל את השפעותיו במוח על ידי קשירה לקולטני לפטין (LEPRs).
• LEPRb הוא קולטן הלפטין החשוב ביותר.