מדידת בריאות רקמת השומן . 2,287 מילים


Adiponectin-leptin ratioדלקתיות ברקמת השומן היא מהשלבים הראשונים בהתפתחות של תנגודת אינסולין (הפרמטר בעל הסיכון היחסי הגבוה ביותר למחלות מוות). כאשר תאי השומן אינם יכולים יותר לגדול ביעילות הם מפתחים דלקתיות ובכך התאים ניהיים חולים (למרות שלא ברור מה הגיע קודם הדלקתיות או חוסר היכולת לגדול). כאשר FFA (חומצות שומן חופשיות) וטריגלצדרים מצטברים בדם הם גורמים לתנגודת אינסולין. היכולת של תאי השומן לגדול משתנה מאדם לאדם ברמה כזאתי שאפשר להיות רזה חיצונית אך שמן מבפנים ועם תנגודת אינסולין ואף הפוך, שמן חיצונית ובריא מטבולית עם רגישות לאינסולין. לכן חשוב לקבל פרמטרים מדידים שבעזרתם נוכל להעריך את בריאות רקמת השומן שלנו. בפוסט הזה אציג מדד כזה שיש לו קורלציה טובה לתנגודת אינסולין.

רמת הפוסט: מתעניין

הקדמה

כבר הרבה זמן שרקמת השומן אינה רק מחסן כמו שחשבו שהיא. מרקמת השומן יוצאים הורמונים וחלבונים רבים בעלי תפקידי איתות שונים למוח ולשאר הגוף. המרכזי שבהם הוא הלפטין [1]. לפטין מקושר למסת השומן שלנו ואפילו במקרים קיצוניים כמו אנורקסיה הוא עדיין הולך ביחס ישר למסת השומן שלנו [2]. לפטין מאותת למוח על מסת השומן שיש לנו, כמה אנרגיה זמינה יש לנו בגוף. אצל אנשים שמנים רמות הלפטין גבוהות מאד אך בכל זאת הרעב אצלהם לא מאוזן הדבר נובע בשל תנגודת אינסולין שיוצרת תנגודת לפטין במוח.

Adiponectin

Adiponectin הינו חלבון המופרש מרקמת השומן ומצוי בכמויות גדולות בדם [3]. יש לו השפעה על וויסות הסוכר בגוף בנפרד מאינסולין ולכן נחשב כחלבון המשפר רגישות לאינסולין. ידוע שיש לו השפעה על המטבוליזם על ידי השפעה על המיטוכונדריה. הוא מעודד שריפת שומן, שריפת גלוקוז והתחדשות של מיטוכונדריה מכאן נטען בספרות שהוא משפר תנגודת אינסולין. אבל כל האפקטים האלה הם חלשים עד בינוניים בטח לא משמעותיים כמו הורמונים מרכזיים אחרים ובכל זאת יש להורמון הזה קולרציה חזקה לתסמונת המטבולית.

במחקר [10] הסתכלו על ההשפעה של Adiponectin על רקמת השומן. בדקו עכברים מהונדסים גנטית לביטוי מוגבר של Adiponectin וביטוי חסר של Adiponectin על דיאטות שונות (גבוהה בשומן או CHOW).
ביטוי מוגבר של Adiponectin גורם למספר דברים ברקמת השומן:
 
ממצא מעניין נוסף זה שAdiponectin מגביר את הרגישות לקולטני הבטא ברקמת השומן משמע אדרנלין בריכוזים נמוכים יותר מעלים את הליפוליזה יותר מאשר בריכוזים נמוכים שלו. אחד ממטרות המחקר הזה היו להראות את ההשפעה על ה”גמישות המטבולית” של העכברים. הם הראו זאת על ידי מדידת ההוצאה הקלורית שעולה בזמן אכילה ויורדת בזמן צום בצורה יותר קיצונית בהשוואה לעכברים רגילים.
 
מהתמונה הכוללת (איך שאני רואה את זה כי שוב לא ברור מה התפקיד של Adiponectin בגוף חוץ מאנקדוטות על איברים שונים) נראה שAdiponectin גורם לרקמת השומן “להכניס הילוך” ולהפעיל שלולשה מנגנונים חשובים שמונעים הרעלת שומן בגוף.
  • מחזור חומצות השומן בליפוליזה לטריגליצריד שוב פעם, את זה רואים על ידי היחס של גליצרול לFFA בדם. אצל עכברים על Adiponectin מוגבר יש הרבה גליצרול בדם אבל מעט FFA, זה מראה על מחזור של חומצות שומן בתא השומן מה שמוריד את הריכוז בדם.
  • גדילה של תאי שומן חדשים הפועלים כbuffer עבור השומן הפנימי מה שמוריד את הכבד השומני.
  • שריפת אנרגיה עודפת על ידי הגברת פעילות המיטוכונדריות.
מה הגורם שמווסת את רמות הAdiponectin בגוף? בגדול, לא יודעים ממש. אבל אנחנו יודעים שהוא תלוי בצורה חזקה לPPARγ. חלבון המווסת תהליכים רבים ברקמת השומן. אנחנו יודעים שדלקתיות מורידה את ריכוז Adiponectin אבל יש המון גורמים נוספים המשפיעים עליו.
adiponection_02
 
במאמר הם מביאים את התיאור וההסבר שלהם להשפעה של Adiponectin בגוף שאהבתי:
“Therefore, we suggest that the actions of adiponectin on metabolism are well beyond the previously demonstrated endocrine effects and involve remodeling of the adipose tissue into a more efficient “metabolic sink.” Given the profound effects on both FFA re-esterification as well as lipolysis, we propose that adiponectin confers metabolic flexibility to the system by balancing the ability to enhance expansion of adipose tissue while also enhancing the ability to respond to lipolytic stimuli.”
“Chronic beta3-AR agonist improves the capacity for catabolism and re-esterification of fatty acids by increasing the mitochondrial density and function in adipose tissue”
“In addition, the reduced FFA/glycerol ratio in young unchallenged adipo tg mice as well as the improved FFA clearance in the adipo tg mice support a direct role for adiponectin in reduction of circulating fatty acids through more efficient re-esterification steps and fatty acid oxidation.”
“We therefore propose that adiponectin plays an important role in promoting metabolic flexibility by making adipose tissue more sensitive to changes in metabolic state. Thus, lipid catabolism is enhanced in the fasted state, whereas lipid synthesis and storage are enhanced in the fed state”

בטבלה הבאה [7] רואים אנשים עם lipodystrophy, זוהי מחלה בא הגוף לא מצליח לאגור שומן בשומן התת עורי. ניתן לראות את ערכי הAdiponectin אצל האנשים החולים שהם רק כמה אלפים בודדים (ביחידות של ננו גרם למ”ל, בטבלה היחידות הם מיקרו גם ולכן יש להכפיל באלף כדי להגיע ליחידות של ננו) כאשר אצל האוכלוסיה הכללית הערכים נעים בין כמה אלפים לעשרות אלפים. מכיוון שאנשים אלה לא מצליחים לאגור שומן ורמות הAdiponectin נמוכות ניתן לראות תוצאות אלה כתומכות בתיאוריה שAdiponectin מאותת לגוף על המקום הפנוי שיש ברקמת השומן.

Adiponectin-leptin ratio

מהלפטין וAdiponectin עשו מדד הנקרא יחס adiponectin/leptin . יחס זה הוא למעשה היחס בין [המקום הפנוי לאגירת שומן]\[כמות השומן שיש]. מהבנה זאת ניתן לראות שככל שהיחס שלנו יותר גבוה רקמת השומן שלנו יותר ריקה ולמעשה יותר בריאה.

מחקרים

ישנם מספר מחקרים שבדקו קורלציה ליחס A/L (קיצור לAdiponectin ולפטין) ולמדדים מטבוליים אחרים. במאמר הסקירה [4] מסוכם מרבית הידע שיש בנושא והמחקרים שיש עליו. כאן אני אסקור מחקר אחד [5] שנעשה בצורה טובה ואציג התוצאות שלו.

תיאור הנבדקים

במחקר לקחו 4 קבוצות כאשר הם חולקו לאנשים במשקל תקין ללא תנגודת אינסולין, אנשים שמנים עם תנגודת אינסולין, אנשים שמנים ללא תנגודת אינסולין וספורטאיי אירובי. מדד מעניין שנלקח בניסוי זה הוא VO2MAX, מדד זה למעשה מראה את השטח פנים של המיטוכונדריות של הנבדקים. נמדדו גם הFFA והטריגליצרידים, מדד זה חשוב כדי לראות כמו שאנחנו יודעים שבתנגודת אינסולין הFFA והטריגליצרידים גבוהים בדם. בנוסף נמדד תנגודת אינסולין ישירות על ידי Euglycemic-hyperinsulinemic clamp ולא דרך קורלציה כמו HOMA-IR  כך שהנתונים על התנגודת אינסולין של הנבדקים אמינה.

Adiponectin-leptin ratio

ניתן לראות את הVO2MAX שהוא גדול מאד אצל המתאמנים ושהוא הכי נמוך אצל השמנים עם התנגודת אינסולין. ניתן לראות זאת גם דרך האחוזי שומן, אצל השמנים עם התנגודת אינסולין האחוזי שומן היו הגבוהים ביותר ולכן גם מסת שריר נמוכה יותר בהשוואה לשמנים ללא תנגודת אינסולין שהם כמעט באותו במשקל ושטח המיטוכונדריות קטן יותר בהתאם.

Adiponectin-leptin ratio

בפרמטרים המטבוליים ניתן לראות את הNEFA שהוא עולה עם המשקל גוף אך לא בצורה דרמטית. ההבדל הגדול הוא בטריגליצרידים שהם פי 2.5 אצל האנשים השמנים עם התנגודת אינסולין מאשר האנשים ללא השמנה וגבוהים ב25% מהאנשים השמנים ללא תנגודת האינסולין (ללא תנגודת אינסולין באופן יחסי לנבדקי הניסוי). במדד תנגודת האינסולין נעשה יחס שהוא ממוצע הסוכר שהיה צריך להזריק בזמן מדידת התנגודת אינסולין לחלק לריכוז האינסולין בזמן הבדיקה (מוצג בטבלה כM\I). ככל שהמדד יותר גבוה כך הרגישות לאינסולין גבוהה יותר. ניתן לראות גם כאן שאצל הנבדקים השמנים עם התנגודת האינסולין מדד התנגודת אינסולין הוא הנמוך ביותר.

בטבלה הבאה רואים את הערכים על רקמת השומן. ניתן לראות שAdiponectin די זהה עבור כל הנבדקים חוץ מהשמנים עם התנגודת אינסולין שהוא יותר נמוך ב25% מהשאר. הלפטין של שתי קבוצות האנשים השמנים גבוה מאד ביחס לשאר הקבוצות אפשר גם לראות זאת דרך ההבדלים במסת השומן שיש אצל הנבדקים כפי שרואים בטבלה 1. בנוסף ניתן לראות את היחס Adiponectin ללפטין.
פרמטרים חשובים נוספים שרואים הם מדדי הדלקתיות. CRP הוא מדד מעולה לדלקתיות וניתן לראות יפה את ההבדלים בין הקבוצות.

תוצאות וקורולציות

Adiponectin-leptin-ratio

תוצאות המחקר הם הקורלציות למדד הרגישות לאינסולין (M\I). ניתן לראות שהקורולציות הטובות ביותר הם עבור VO2MAX, היקף המותן והיחס A/L. הקורולציות חולקו לקבוצה של המתאמנים ובלי המתאמנים על מנת שקבוצת הלא מתאמנים תשקף בצורה טובה יותר את האוכולוסיה הכללית. מדד VO2MAX מראה לנו שלא רק לבריאות רקמת השומן יש חשיבות אלא גם לשטח המיטוכנדריות. ניתן אף להגיד שיש קשר בין שטח המיטוכנדריה לרקמת השומן בכך שכאשר רקמת השומן יורדת בתפקוד זה משפיע על הנזק במיטוכונדריות ולהפך. היקף המותן גם הוא מדד מטבולי טוב משום שהוא בצורה עקיפה משקף את מצב השומן בפנימי הבטני. שומן זה מצטבר כאשר רקמת השומן התת עורי מתחילה להתמלא ולכן גם כאן ניתן להגיד שיש קשר ישיר אל רקמת השומן.
מרגרסיה של כל המשתנים נמצא שמדד הA\L, היקף המותן וVO2MAX משקפים באופן נפרד את המצב המטבולי של הנבדקים:

In both models, fitness, adiposopathy, and waist circumference were found to be significant and independent predictors of IS. The relative importance of each variable in the model varied when trained subjects were excluded. While fitness level was the strongest predictor when all subjects were included (VO2max partial R2 = 0.61) with waist circumference adding only very little power to the model (partial R2 =0.024), this was reversed when only sedentary subjects were analyzed with waist circumference becoming the strongest predictor (partial R2 = 0.52) and VO2max losing importance (partial R2 = 0.08). The contribution of adiposopathy was almost identical in both models (partial R2 = 0.10 and 0.11, respectively).”

Adiponectin-leptin ratio

דוגמא נוספת

במחקר נוסף [6] שבדק את הקשר בין A\I מצאו קשר לHOMA-IR שהוא מדד לתנגודת אינסולין אצל נערים.

The correlation between BMI and A/L ratio was the strongest (r = −0.63, p < 0.001). A/L ratio, BMI, WC and ABSI-adolescents correlated with markers of glucose metabolism (all p < 0.0001) and the strongest correlation was observed with BMI (QUICKI: r = −0.75; HOMA-IR: r = 0.76; HOMA-β: r = 0.77; insulin: r = 0.79). Associations were confirmed by linear regression analysis, adjusted for sex and age.”

מדידת שטח השומן הפנימי

המחקרים שתוארו על לפטין וAdiponectin מתייחסים אל השומן הלבן התת עורי אך לשומן הלבן הפנימי יש do קורלציה לתנגודת אינסולין ותחלואה. אומנם תפקיד השומן הפנימי שונה מהשומן התת עורי אך מכיוון שהוא נכלל תחת ההגדרה של שומן אכניס בפוסט דרך פשוטה למדוד את הבריאות שלו. אני מפרט יותר לעומק על הקורלציות והמשמעות של השומן הפנימי בפוסט על השומן הפנימי.

הדרך המקובלת למדוד את השומן הפנימי היא דרך CT או DXA. שטח של מעל 130 מטר מרובע יחשב בשליש העליון באוכלוסיה ובהתאם בעייתי קלינית [8]. במחקר [9] שבדק קורלציות בין השומן הפנימי למדדים פשוטים אחרים ביחס בין הגובה להיקף המותן נמצא כהיחס הטוב ביותר מבין האפשרויות של BMI, היקף מותן או יחס היקף מותן ירך.

ערכים מעל 0.53 לגברים או 0.54 לנשים יהיה בשליש העליון באוכלוסיה ולכן ייחשבו כבעייתים. יחס זה נובע מכך שהשמנה בטנית מתרחשת בעיקר סביב האיברים הפנימיhם והמעיים באזור הבטן. התופעה המוכרת של “בטן בירה” מתארת בצורה טובה את הבעיה של גדילה מאסיבית של שומן פנימי שכמו שנאשר מקושר למחלות מטבוליות רבות. כמו כן הקורלציה חזקה יותר אצל גברים (R = 0.76) מאשר נשים (R = 0.6) כאשר זה מסתדר לנו עם התצפיות מהחיים שלגברים יש בטן יותר גדולה בדרך כלל.

“A second major outcome of our study was identification of obesity cut-off points for WHtR based on percentage fat mass and VAT mass. The derived cut-points for whole-body fat percentage were almost identical in men (0.53) and women (0.54). Moreover, our study is the first to derive a tentative cut-point for WHtR in the prediction of high DXA-derived VAT mass (defined as the highest third in our sample distribution, in the absence of an established threshold)”

את היקף המותן יש למדוד כאשר לוקחים את אמצע הדרך בין הצלע התחתונה לבליטה של עצם האגן סביב המותניים כפי שמודגם בתמונה הבאה. נקודה B מתארת את הנקודה בה צריך למדוד. כאשר A זה בערך אזור הפופיק.

Measurement-of-waist-circumference-at-three-levels-A-umbilical-level-B-midline

 

סיכום

במדע כאשר רוצים לדבר על תופעה מסויימת אחד התנאים החשובים ביותר הוא שיהיה אפשר למדוד אותו. כאשר יש לנו מדד על בריאות רקמת השומן ויש לו קורלציה לתנגודת אינסולין כבר יש לנו כלים כדי לאבחן את רקמת השומן. הקורלציה שלנו אינה “רק” קורלציה אלא יש לה גם בסיס פיזיולוגי מתוך ההבנה שלנו על תפקיד הלפטין והAdiponectin ולכן נוכל בהמשך לקשור מדד זה בהקשרים סיבתיים כמו שכבר תיארתי בפוסט. כדי לקבל תחושה על מה הוא יחס טוב על פי [4] יחס של מעל 1 הוא טוב, בין 0.5 ל1 זה גבולי ומתחת ל0.5 מראה על בעיה מטבולית. כאשר חשוב לשים לב ליחידות. הלפטין נמדד ביחידות של ננו גרם למ”ל וAdiponectin במיקרו גרם למ”ל (או כל יחס יחידות זהה בו ריכוז הלפטין נמדד ב3 סדרי גודל פחות מAdiponectin).

כדי לשפר את הדיוק המדד כדאי גם להסתכל על המדד הדלקתיות CRP ערכים גבוהים שלו בסדרי גודל של כמה אלפים (ביחידות של ננו גרם למ”ל) מחזקות את ההתכנות שרקמת השומן שלכם במצב מטבולי לא טוב. ניתן לראות בגרף הבא [4] שערכי CRP גבוהים נמצאים באזורים הנמוכים של A\I עד 1~ ובעיקר אצל obese כאשר ככל שעולים בערכי A\I גם הCRP יורד לכן כדאי לשלב את שתי המדדים האלה לדיוק טוב יותר.

Adiponectin-leptin ratio

היתרון המרכזי של מדד זה הוא שאנשים שהם כביכול במשקל גוף תקין יוכלו לאבחן האם רקמת השומן שלהם בריאה ובכך לדעת את הסיכון שלהם למחלות התסמונת המטבולית. יש אנשים רזים עם שומן פנימי, תנגודת אינסולין ומצב מטבולי רע (קוראים להם TOFI – thin outside fat inside) כאשר ניתן להעריך את השומן הפנימי כפי שהודגם ויש אנשים כמו שראינו בדוגמא הנוכחית שהם נחשבים obese אבל במצב מטבולי טוב. לכן באופן כללי אפשר להגיד שמשקל גוף ואחוזי שומן כל עוד הם אינם בקיצון אינם משקפים באופן טוב את המצב המטבולי של אותו אדם. ידיעת גבולות ויכולת הקיבול של רקמת השומן שלכם תתן לכם תמונה על היכולת והגמישות המטבולית שלכם. כמובן שברמה העקרונית כל עוד עוקבים אחרי העקרונות של התזונה קטוגנית אחוז השומן שלנו עליו תתייצבו אינו יהווה בעיה מטבולית אך עבור האוכלוסיה הכללית ובשם הסקרנות זה חשוב לדעת כמה גמישה רקמת השומן שלכם.

סיכום המחקר שהוצג מתוך המקור:

“In conclusion, our data show that fitness, adiposity (notably abdominal obesity), and adiposopathy are independent predictors of IS in middle-aged men without diabetes. From a clinical standpoint, albeit not an economical one for the time being, this suggests that measuring adiposopathy might be a useful diagnostic tool in subjects without diabetes, linking AT function to metabolic health. It would be of interest to examine this relationship in a longitudinal study, to assess whether increased adiposopathy predicts greater metabolic deterioration over time, or to assess the effects of exercise or caloric restriction on adiposopathy.”

הרצאה שלי על בריאות רקמת השומן

הפוסט הבא שמומלץ לקרוא: רזה זה לא בהכרח בריא  על השומן שבפנים

 

מקורות

[1] – Gilberto Paz-Filho. Leptin therapy, insulin sensitivity, and glucose homeostasis. 2012, link.

[2] – S Grinspoon. Serum leptin levels in women with anorexia nervosa. 1996, link.

[3] – Zhao V. Wang. Adiponectin, the past two decades. 2016, link.

[4] – Frühbeck, Gema. Adiponectin – leptin ratio: a promising index to estimate adipose tissue dysfunction. Relation with obesity – associated cardiometabolic risk. 2017, link.

[5]-  Claire Huth. Fitness, adiposopathy, and adiposity are independent predictors of insulin sensitivity in middle – aged men without diabetes. 2016, link.

[6] – Kelly Virecoulon Giudici. Comparison between body mass index and a body shape index with adiponectin/leptin ratio and markers of glucose metabolism among adolescents. 2016. link.

[7] – Wasim A. Haque. Serum Adiponectin and Leptin Levels in Patients with Lipodystrophies. 2002. link.

[8] – Sampaio LR. Evaluation of the accuracy of anthropometric clinical indicators of visceral fat in adults and elderly. 2014. link.

[9] – Michelle G. Swainso. Prediction of whole-body fat percentage and visceral adipose tissue mass from five anthropometric variables. 2017. link.

[10] – Philipp E. Scherer. Enhanced Metabolic Flexibility Associated with Elevated Adiponectin Levels. 2010. link.

 

0 0 vote
Article Rating
Subscribe
Notify of

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

2 Comments
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments