Adiponectina este una dintre cele mai abundente proteine secretorii produse de un tip special de celule cunoscut sub numele de adipocite, caracteristicile de tesut adipos. Este responsabil pentru creșterea sensibilității la insulină și este implicat în homeostază energetică și obezitate.
Gena adiponectină umană a fost clonată din țesutul adipos în 1996, în timpul experimentelor efectuate de Matsuzawa, care a numit-o cea mai abundentă transcripție a genei adipoase 1 (apM1, din transcriptul genic adipos cel mai abundent 1).
Structura tridimensională a adiponectinei hexamerice de șoarece (Sursa: lucrare proprie prin Wikimedia Commons)
Proteina, pe de altă parte, a fost identificată în plasma de sânge în același an de către Nakano și colab.
Acest hormon contribuie la integrarea semnalelor endocrine și metabolice care sunt legate de controlul homeostazei energetice. Expresia sa este indusă în timpul diferențierii adipocitelor și circulă în ser la concentrații relativ mari.
Structura
Adiponectina aparține familiei complementului 1q (C1q) și poate fi găsită în plasma sanguină într-o mare varietate de complexe multimerice (din mai multe subunități): trimere, hexamere și multimeri cu greutate moleculară mare (din mai mult de 18 subunități).
Gena care codifică adiponectina (ADIPOQ) este localizată pe brațul lung al cromozomului 3 la om, are baze de 16 kilograme și are 3 exoni. Expresia sa produce o proteină solubilă în apă, compusă din 247 reziduuri de aminoacizi și o greutate moleculară de sub 30 kDa, cu un punct izoelectric de 5,42.
Ideograma cromozomului uman. Cromosomul 3 evidențiat. Sursa: Centrul Național de Informații Biotehnologice, Biblioteca Națională de Medicină din SUA
Este format din patru domenii: o secvență de semnal la capătul N-terminal, o regiune variabilă, un domeniu de colagen (cAd) și un domeniu C-terminal globular.
În porțiunea amino terminal, se distinge o secvență asemănătoare cu colagenul cunoscut sub numele de domeniul colagen, care este o regiune cu o importanță deosebită pentru formarea multimerilor și este foarte conservată între specii.
Hidroxilarea și glicozilarea concomitentă a reziduurilor de lizină în domeniul de colagen al acestei proteine este ceea ce permite formarea de trimeri, care în același timp se pot asocia între ei pentru a forma hexameri și alte complexe cu greutate moleculară mare.
Aceste complexe par să aibă specificitate pentru țesuturile „țintă”, de exemplu complexele cu greutate moleculară mare sunt mai active în ficat, în timp ce trimerele și hexamerii acționează fără prea multe distincții într-o mare varietate de țesuturi.
Regiunea globulară de la extremitatea C, numită domeniul globular sau gAd, este omologă la proteine precum colagenul VIII și colagenul X, precum și factorul complement C1q.
Funcţie
În termeni generali, se crede că hormonul adiponectină acționează într-un mod relevant în reglarea metabolismului lipidelor și carbohidraților din diferite țesuturi sensibile la insulină.
Aceasta acționează asupra diferitelor țesuturi ale corpului, deoarece receptorii acesteia sunt exprimați în mai multe locuri. Produs exclusiv de adipocite, adiponectina promovează biosinteza acizilor grași și inhibarea gluconeogenezei în ficat, unul dintre țesuturile unde se găsește receptorul său AdipoR2.
Diagrama și secțiunea histologică a țesutului adipos (Sursa: OpenStax College prin Wikimedia Commons)
În mușchiul scheletului, unde se găsesc receptorii AdipoR1 și AdipoR2, acesta promovează oxidarea acizilor grași și intrarea glucozei în celulele musculare.
Adiponectina îmbunătățește, de asemenea, rezistența la insulină la unii pacienți, deoarece reduce cantitatea de grăsime intracelulară prin activarea oxidării acidului gras atât în mușchi, cât și în ficat.
Anumiți autori sugerează că acest hormon acționează și ca antioxidant, ca agent antiinflamator și ca factor anti-arteriosclerotic.
receptoare
Diferitele complexe de adiponectină par să aibă o anumită preferință față de țesuturile specifice. Aceste interacțiuni specifice țesutului apar ca răspuns la expresia diferențială a diferitelor tipuri de receptori adiponectină.
Receptorii adiponectinei (AdipoR) sunt receptori cuplati cu proteina G aparținând familiei receptorilor cunoscuți ca PAQR. Se cunosc două tipuri: AdipoR1 și AdipoR2. Ambele își mențin domeniile N-terminale în spațiul intracelular, în timp ce domeniile lor C-terminale sunt expuse spațiului extracelular.
Receptorii de tip AdipoR1 au 375 aminoacizi și greutate moleculară de 42 kDa, în timp ce receptorii de tip AdipoR2 au 311 aminoacizi și o greutate de 35 kDa. Ambele au 7 domenii transmembranare, adică structura lor traversează de 7 ori membrana plasmatică a celulelor unde se găsesc.
Există aproximativ 70% omologie de secvență între ambii receptori, cu excepția capetelor lor N-terminale, care sunt specifice fiecăruia.
Atât AdipoR1 cât și AdipoR2 sunt exprimate în toate țesuturile, deși abundența lor variază de la unul la altul. AdipoR1 este în principal în mușchiul scheletului, iar AdipoR2 este atât în mușchiul scheletului, cât și în ficat.
T-cadherin
Există, de asemenea, un receptor „putativ” pentru adiponectină cunoscut sub numele de T-cadherină, care constă dintr-o moleculă unică de cadherină care și-a pierdut domeniile citosolice și transmembranare și este legată la suprafața celulelor prin ancore glicozilfosfatidilinositol (ancore GPI) ).
Acest "receptor" adiponectin este exprimat în toate țesuturile, dar a fost raportat cel mai abundent în inimă, în arterele aortice, carotide și iliace și în arterele renale.
Mecanism de acțiune
Deși mecanismele de producere și eliberare a adiponectinei în fluxul sanguin nu sunt complet elucidate, se consideră că calea de transducție a semnalului începe cu adiponectina care se leagă la receptorii membranei de la celulele țintă ale acesteia.
Acest hormon induce activarea proteinei kinazei activate de AMP (AMPK), care apare printr-o proteină „adaptoare” care conține un domeniu al omologiei la pleckstrin (tipic proteinelor implicate în procesele de semnalizare celulară) și un domeniu al legarea fosfotirozinei (PTB), plus un motiv de închidere a leucinei 1 (APPL).
Domeniul APPL este cel care se leagă de porțiunea intracelulară a oricăruia dintre cei doi receptori AdipoR. O mică proteină GTPază cunoscută sub numele de Rab5 se leagă la unul dintre siturile din domeniul de închidere a leucinei și promovează translocarea membranei GLUT4, un transportor de glucoză reglat de insulină.
Mai mult, adiponectina acționează asupra unui factor de transcripție nucleară cunoscut sub numele de PPARa, care este important din punct de vedere al metabolismului proteinelor, lipidelor și carbohidraților, precum și asupra diferențierii și dezvoltării celulare.
Valori normale
Valorile normale raportate pentru adiponectină în plasma sanguină corespund complexelor multimerice ale acestei proteine, al căror interval de concentrație este cuprins între 5 și 20 micrograme pe mililitru, deși au fost, de asemenea, documentate concentrații de până la 30 de micrograme pe mililitru.
Având în vedere cele de mai sus, este de menționat că concentrațiile de adiponectină în plasmă variază semnificativ; femeile, de exemplu, tind să aibă valori mai mari decât bărbații.
Valorile acestui hormon depind foarte mult de starea nutrițională, de prezența sau absența oricărei patologii etc., dar sunt în general invers corelate cu adipozitatea și cu afecțiuni precum boli cardiovasculare, hipertensiune arterială și sindroame metabolice.
Există rapoarte care asigură că concentrațiile plasmatice ale adiponectinei scad la pacienții care suferă de afecțiuni patologice, cum ar fi rezistența la insulină și obezitatea.
Referințe
- Chandran, M., Phillips, SA, Ciaraldi, T., & Henry, RR (2003). Adiponectina: mai mult decât un alt hormon de celule grase? Îngrijirea diabetului, 26 (8), 2442-2450.
- Hirako, S. (2016). Adiponectin. În Manualul hormonilor (pp. 308-e34B). Presă academică.
- Kadowaki, T., & Yamauchi, T. (2005). Receptorii adiponectinei și adiponectinei. Recenzii endocrine, 26 (3), 439-451.
- Kadowaki, T., Yamauchi, T., Kubota, N., Hara, K., Ueki, K., & Tobe, K. (2006). Receptorii adiponectinei și adiponectinei în rezistența la insulină, diabetul și sindromul metabolic. Jurnalul de investigații clinice, 116 (7), 1784-1792.
- Klein, S., & Romijn, JA (2007). Capitolul 35-Obezitatea. Williams Textbook of Endocrinology, 11, 1568-1569.
- Steyn, FJ, și Chen, C. (2013). Adiponectin.