Hormonas hambrientas, hambrientas - Parte 2

Nosotros aquí en T-Nation simplemente los amamos, hay hormonas. Y si no se dio cuenta de eso por el mismo nombre de nuestra pequeña publicación, es posible que lo haya descubierto a partir de las docenas de artículos relacionados con las hormonas que hemos publicado a lo largo de los años. Sí, aquí en la sede de T-mag amamos nuestra testosterona, nuestra hormona de crecimiento, nuestra insulina y nuestro glucagón. De hecho, el último viernes de cada mes está dedicado a las hormonas anabólicas. “El viernes hormonal, como se le llama, es un día en el que cada miembro del personal de T-mag se pone su atuendo hormonal anabólico favorito. Deberías haber visto a JB el mes pasado. Demonios, con ese anillo de sterane envuelto alrededor de lo que él llamaba su "fábrica de testosterona", era un zapato para los máximos honores de vestuario.

Como resultado de sus ideas creativas para el vestuario y su destreza puntiaguda, JB no solo consiguió la Real Doll de TC, "Jenny", para el fin de semana, sino que también se ganó el derecho a revisar una hormona relativamente nueva que últimamente ha sido la fuente de muchos discusión y confusión. JB ya cubrió los temas más importantes: testosterona (The Big T, Partes I y II, Manifiesto de los esteroides, Partes 1, 2 y 3), Hormona del crecimiento (La fuente de la GH) e Insulina (El poder anabólico de la insulina). Ahora es el momento de que JB se enfrente a ese molesto chico nuevo de la cuadra: la hormona leptina.

Exprésate

Como se discutió la semana pasada, la leptina es una hormona producida cuando se expresa el gen OB (obesidad). Si bien ya he discutido un mecanismo para inducir la expresión del gen OB y ​​la producción de leptina, las tres principales señales celulares involucradas son:

• Mayor flujo de energía / carbohidratos a través de la HTA.

• Aumento de los metabolitos del triacilglicerol (triglicéridos). Estos incluyen diacilgliceroles y / o ácidos grasos libres.

• Aumento de la tensión en el tejido adiposo debido al estiramiento celular (aumento del tamaño del tejido adiposo).

Como puede ver, estos tres fenómenos proporcionan mecanismos de respuesta por los cuales la sobrealimentación o subalimentación tanto aguda como crónica influirá en la expresión del gen OB y ​​en la producción de leptina. Si se sobrealimenta, fluirán más carbohidratos a través de la HTA, se metabolizarán más triglicéridos y aumentará el tamaño del tejido adiposo. Esto conduce a una mayor producción de leptina. Por el contrario, si la alimentación es insuficiente, la disponibilidad de carbohidratos y triglicéridos disminuirá, al igual que el tamaño del tejido adiposo. Por supuesto, esto significa menos leptina.

Dado que ahora sabemos por qué se forma la leptina, ¿qué tal discutir dónde se forma?? En los seres humanos adultos, la mayor parte de la leptina del cuerpo se forma en el tejido adiposo blanco. Esto debería ser evidente a partir de las señales discutidas anteriormente. Sin embargo, también se ha encontrado leptina en los siguientes tejidos, lo que la hace relativamente ubicua.

• Tejido adiposo marrón

• Epitelio gástrico

• Placenta

• Músculo esquelético

• Glándulas mamárias

De Rata y Grasa

Cuando se descubrió originalmente la leptina, los científicos descubrieron que las ratas que tenían mutaciones en el gen OB (y no podían producir leptina) se volvían increíblemente obesas. Ahora, cuando digo obeso, no estoy hablando de un poco de sobrepeso. Estoy hablando tan obeso que los miembros de NAAFA en realidad señalaron y se rieron. En las ratas obesas, la obesidad extrema fue causada por mutaciones en el gen Ob. En estos animales, simplemente había muy poca leptina. Curiosamente, cuando se les administró leptina, estas ratas regordetas vieron grandes aumentos en la tasa metabólica y perdieron cantidades masivas de grasa corporal.

Como resultado de estos hallazgos, los investigadores especularon que la leptina podría ser una hormona mágica para la pérdida de grasa. Desafortunadamente para las compañías farmacéuticas que inmediatamente se saltaron todos los derechos para vender leptina recombinante, esta hipótesis no funcionó. Verá, se descubrió otro modelo de rata, un modelo que era tan obeso como las ratas deficientes en leptina, pero que tenía concentraciones adecuadas de leptina en la sangre. Estas ratas, en lugar de una deficiencia de leptina, tenían problemas con su leptina receptor. Por lo tanto, la leptina que estaba presente no pudo hacer su trabajo.

Además de estos nuevos datos de roedores, que frustran los miles de millones potenciales que se pueden obtener con las ventas de leptina, los nuevos datos en humanos también mostraron que era poco probable que la leptina ayudara a los obesos a eliminar esos pocos centenar libras no deseadas. La investigación había demostrado claramente que:

a) Muy pocos humanos obesos padecen mutaciones del gen Ob

b) Muy pocos humanos obesos padecen realmente mutaciones del receptor de leptina

c) Los seres humanos obesos a menudo tienen concentraciones muy altas de leptina en el plasma

Dado que los humanos obesos a menudo tienen tanta leptina, la investigación se ha dirigido a cómo estos individuos pueden tener tanta leptina, pero no responden con una reducción en el peso corporal, como lo hicieron nuestros amigos roedores peludos. Una hipótesis que ha ganado popularidad sugiere que la resistencia a la leptina causa obesidad humana. En otras palabras, los muy obesos se volvieron así porque de alguna manera eran intolerantes al aumento de la leptina. Como dijo un investigador, “la resistencia a la leptina no está bien definida, sin embargo, este término generalmente se usa para significar que la leptina no realiza sus funciones centrales y periféricas."

En este punto, hay alguna evidencia para la hipótesis de resistencia a la leptina. Dado que la leptina parece tener efectos centrales, el sistema de transporte de la barrera hematoencefálica saturable para la leptina puede estar relacionado con la obesidad. Dado que los humanos obesos tienen una proporción de LCR (líquido cefalorraquídeo) a plasma que es mucho más baja que la de los humanos de tamaño normal, parece que solo una cierta cantidad de leptina puede atravesar la BHE hacia el cerebro. Además, en ratas, la obesidad inducida por la dieta (DIO) se acompaña de concentraciones plasmáticas elevadas de leptina. Esta leptina no parece prevenir la obesidad. Sin embargo, cuando se les administra leptina intracerebroventricular (leptina en el cerebro), pierden peso, lo que indica un potencial límite de transporte de BBB.

Aunque estos datos apoyan la idea de que existe un límite en la cantidad de leptina permitida en el cerebro y, por lo tanto, existe un tipo de "resistencia" a la leptina en los niveles más altos de producción de leptina, algunos autores creen que la resistencia a la leptina es en realidad un nombre inapropiado. Estos investigadores opinan que dado que la leptina puede no estar diseñada para funcionar en concentraciones tan altas como se observa en la obesidad, la leptina puede ser más importante en su ausencia que en su presencia (i.mi. puede ser más importante en la restricción de calorías y no en el exceso de calorías, como se ve a menudo con la obesidad). En otras palabras, no es que los obesos estén respondiendo "inadecuadamente" a su leptina. En cambio, estos autores están sugiriendo que los obesos no "se supone" que tengan tanta leptina y, por lo tanto, no responden a su elevación por encima de cierto punto.

¿Qué hace la leptina??

La hormona leptina parece afectar a casi todos los sistemas del cuerpo. Dado que existen receptores de leptina en el cerebro y en todo el cuerpo, podemos discutir los efectos de la leptina como centrales o periféricas.

Dado que la leptina es liberada (principalmente) por los tejidos adiposos, el tejido adiposo parece ser un indicador estático periférico del balance energético crónico del cuerpo. Una vez liberada en la sangre, en condiciones normales, la leptina viaja a través de la barrera hematoencefálica y es detectada por los receptores de leptina en el hipotálamo. Dado que estos receptores tienen alguna idea de lo que es una señal de leptina "normal", los cambios en la unión de la leptina inician la liberación de una serie de hormonas / neurotransmisores anabólicos (orexigénicos o estimulantes de las comidas) y catabólicos (anorexigénicos o que previenen las comidas). Un aumento de leptina conduce a la expresión de varias hormonas anorexígenas (catabólicas) y neurotransmisores, incluidos áMSH y CART. Estos químicos disminuyen el hambre y el tamaño de las comidas.

Por el contrario, una disminución de la leptina conduce a la expresión de varias hormonas orexigénicas (anabólicas) y neurotransmisores, incluidos NPY y AgRP. Estos compuestos aumentan el hambre y el tamaño de las comidas. Esta es una manera bastante agradable para que el cuerpo lidie con el excedente o el déficit de energía. Si hay un excedente, la leptina aumenta, lo que indica al hipotálamo que le diga al cuerpo que deje de comer. Por el contrario, si hay un déficit, la leptina disminuye, lo que indica al hipotálamo que nos dé mucha hambre. Para los estudiantes visuales, aquí hay una descripción visual de lo que sucede cuando las concentraciones de leptina aumentan en el hipotálamo.

Aunque solo mencioné un par de hormonas / neurotransmisores orexigénicos y anorexigénicos clave, hay muchos otros que pueden interactuar con la leptina o los mismos sistemas de señalización que la leptina. Estos se enumeran a continuación:

Orexigénico (estimula la ingesta de alimentos) - Puede actuar en las neuronas hipotalámicas laterales

Anorexigénico (reducir la ingesta de alimentos) -

Puede actuar sobre el hipotálamo medial ventral y dorsal

Neuropéptido Y (NPY) - es el oxiant más potente conocido; puede responder a la señalización aberrante de leptina; el antagonismo puede reducir el hambre y la masa grasa

Péptido relacionado con Agouti (AgRP) - potente oexante; puede responder a la ausencia de leptina; el antagonismo puede reducir el hambre y la masa grasa

Hormona concentradora de melanina (MCH): recibe señales del NPY para aumentar la ingesta de alimentos

Orexina: aumenta la excitación y la ingesta de alimentos

Grelina: una potente hormona liberadora de GH liberada por el estómago, la hipófisis y el hipotálamo; aumenta la ingesta de alimentos y el peso corporal; puede competir con la leptina

Pro-Opiomelanocortin (POMC) - precursor de áMSH

Hormona estimulante de los melanocitos (áMSH): disminuye la ingesta de alimentos; puede responder al aumento de leptina; el antagonismo aumenta el apetito y la comida

Receptor de melanocortina 4 (MC4R) - receptor de MSH; la unión del agonista reduce la ingesta de alimentos

Transcripción relacionada con cocaína y anfetaminas (CART): disminuye la ingesta de alimentos; puede responder al aumento de leptina

CCK - péptido de liberación gástrica; aumenta la saciedad; reduce la ingesta de alimentos (alimentación única y frecuencia de las comidas)

Factor de liberación de corticotropina (CRF): regula las hormonas suprarrenales y la ACTH; Disminuye la ingesta de alimentos, aumenta el gasto energético

Insulina: las concentraciones crecientes de insulina disminuyen el apetito

Si bien estas hormonas y neurotransmisores que regulan la energía pueden ser relativamente nuevos para usted, el mensaje importante aquí es que son responsables de detectar una respuesta de inanición (con una disminución de la leptina). En respuesta a estas disminuciones en las concentraciones de leptina, estos químicos son responsables de promover los siguientes efectos:

a. Aumento de la ingesta de alimentos

B. Disminución del crecimiento del músculo esquelético

C. Disminución del gasto energético

D. Disminución de la temperatura corporal

mi. Disminución de la función reproductiva

F. Aumento de la producción suprarrenal de hormonas del estrés

gramo. Aumento del tono parasimpático

Por el contrario, estas hormonas y neurotransmisores que regulan la energía son responsables de detectar un excedente de energía (con un aumento de leptina). Por lo tanto, cuando aumentan las concentraciones de leptina, se promueven los siguientes efectos:

a. Disminución de la ingesta de alimentos

B. Mayor gasto energético

C. Aumento del tono simpático

Nuevamente, para ustedes, niños visuales, aquí hay un esquema. Recuerde, la leptina se regula en respuesta a la alimentación aguda, así como al balance energético crónico (medido por la masa adiposa). Por lo tanto, si bien verá el aumento de peso y la pérdida de peso como reguladores a continuación, podría reemplazar estos términos con alimentación insuficiente y excesiva.

Tenga en cuenta que la discusión principal de hoy se ha centrado en los efectos centrales de la leptina (en el hipotálamo). Sin embargo, la leptina, como se discutió anteriormente, también tiene una serie de efectos periféricos. Los efectos periféricos incluyen los siguientes.

• En el músculo esquelético, la leptina aumenta la oxidación de grasas y la sensibilidad a la insulina, lo que explica parte de su efecto sobre la reducción de peso.

• La leptina puede actuar en conjunto con el sistema inmunológico ya que los animales con deficiencia de leptina tienen inmunidad reducida. Esto puede explicar parte del efecto de la dieta sobre la función inmunológica debilitada.

• La leptina puede desempeñar un papel permisivo en la menarquia femenina, ya que existe una relación inversa entre las concentraciones de leptina y la edad de la primera menstruación. Esto significa que las niñas con más grasa corporal (y concentraciones más altas de leptina) pueden tener la primera menstruación antes que las niñas más delgadas.

• Las concentraciones de leptina y testosterona son inversamente proporcionales a través del rango normal de testosterona. Esto significa que a medida que aumenta la leptina, la testosterona disminuye. Por el contrario, a medida que baja la leptina, aumenta la testosterona. Esto no debería sorprendernos, ya que los hombres con mucho sobrepeso suelen ser hipogonadistas. Sin embargo, debería preguntarse por qué los que son extremadamente delgados suelen ser también hipogonadistas.

• La paradoja de esta relación es que la leptina es en parte responsable del aumento de la secreción de GnRH, así como de la secreción de LH, FSH y testosterona. Por lo tanto, a concentraciones muy bajas se produciría hipogonadismo. Pero en concentraciones muy altas, la leptina inhibe directamente la liberación de testosterona (la leptina disminuye la secreción de T de los testículos, incluso a pesar del aumento de la actividad de la GnRH), lo que nuevamente causa hipogonadismo. Por lo tanto, las mejores concentraciones de leptina estarían en el rango normal bajo. No por casualidad, esto suele ocurrir en aquellas personas delgadas que están bien alimentadas.

Además de estos efectos periféricos, la leptina ha mostrado las siguientes interacciones con otras hormonas:

• La leptina aumenta la GnRH en el hipotálamo

• La leptina disminuye la testosterona en los testículos

• Los glucocorticoides aumentan la leptina plasmática

• La actividad del SNS (epinefrina) disminuye la leptina plasmática

• La testosterona reduce la leptina plasmática

• La insulina actúa con la leptina estimulando las mismas poblaciones neuronales

• La insulina aumenta la expresión del gen Ob

• La grelina compite con la leptina de forma centralizada, con acciones opuestas a las de la leptina

• La leptina y la insulina sensibilizan el rombencéfalo a la hormona anorexigénica CCK

• Las siguientes adipocitocinas (hormonas liberadas por el tejido adiposo) también pueden interactuar con la leptina:

Resistina: adipocitocina que puede regular la sensibilidad a la insulina

Adiponectina - mejora la función de la insulina - aumenta con la insulina y disminuye con la obesidad - aumenta la UCP2 en el músculo - aumenta la proteína transportadora de ácidos grasos - aumenta la acil CoA oxidasa - disminuye el contenido de triglicéridos en el hígado y el músculo

La adipsina - se encuentra en proporción a la adiposidad - es necesaria para la síntesis de ASP (proteína estimulante de la acilación - participa en la captación y esterificación de TAG y FA) - estimula la síntesis de TAG más que la insulina

Qué es ese sonido? Oh, esa es la campana! Rápidamente me gustaría recapitular la lección de esta semana. En primer lugar, la leptina se libera de muchos tejidos periféricos, pero el factor más importante es el tejido adiposo blanco. Una vez liberada, la leptina tiene todo tipo de efectos divergentes en los sistemas periféricos del cuerpo, muchos de los cuales están saliendo a la luz. Estos efectos periféricos incluyen interacciones con muchas hormonas del cuerpo, así como interacciones con el músculo esquelético, el sistema inmunológico y el sistema reproductivo. Además, la leptina actúa de forma centralizada para provocar una sopa de neurotransmisores de sustancias químicas estimulantes y reductoras de las comidas. Es importante comprender estos efectos centrales y periféricos, ya que, en última instancia, son los responsables de los cambios metabólicos con la alimentación, así como del aumento y la pérdida de peso.

Así que la clase ahora está terminada para esta semana. Pero no te pierdas la conferencia de la próxima semana. Revisaré algunos de los estudios de alimentación importantes y discutiré algunos datos recientes que muestran cómo las inyecciones de leptina recombinante pueden ayudar a prevenir el deterioro metabólico asociado con la dieta.