Adipocitocinas uma nova visão do tecido adiposo

12

Click here to load reader

Transcript of Adipocitocinas uma nova visão do tecido adiposo

Page 1: Adipocitocinas uma nova visão do tecido adiposo

ADIPOCOTOCINAS | 549

Rev. Nutr., Campinas, 20(5):549-559, set./out., 2007 Revista de Nutrição

COMUNICAÇÃO | COMMUNICATION

1 Universidade Federal do Rio de Janeiro, Centro de Ciências da Saúde, Instituto de Nutrição Josué de Castro. Av. Brig.Trompowski, s/n., Bloco J, 2º andar, 21941-590, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. Correspondência para/Correspondence to: M.G.TAVARESDO CARMO. E-mail: <[email protected]>.

Adipocitocinas: uma nova visão do tecido adiposo

Adipokines: a new view of adipose tissue

Daniella Esteves Duque GUIMARÃES1

Fátima Lúcia de Carvalho SARDINHA1

Daniella de Moraes MIZURINI1

Maria das Graças TAVARES DO CARMO1

R E S U M O

A identificação da leptina, hormônio secretado pelos adipócitos, cujo efeito sobre o sistema nervoso simpáticoe a função endócrina confere participação ativa no controle do dispêndio energético, bem como do apetite,acrescentou às funções do tecido adiposo no organismo humano o papel de órgão multifuncional, produtore secretor de inúmeros peptídeos e proteínas bioativas, denominadas adipocitocinas. Alterações na quantidadede tecido adiposo, como ocorrem na obesidade, afetam a produção da maioria desses fatores secretadospelos adipócitos. Ainda que essas alterações estejam freqüentemente associadas às inúmeras disfunçõesmetabólicas e ao aumento do risco de doenças cardiovasculares, permanece sob investigação o envolvimentodo tecido adiposo no desenvolvimento dessas complicações, considerada a sua função endócrina. As con-centrações de várias adipocitocinas elevam-se na obesidade e têm sido relacionadas à hipertensão(angiotensinogênio), ao prejuízo da fibrinólise (inibidor do ativador de plasminogênio-1) e à resistência àinsulina (proteína estimuladora de acilação, fator de necrose tumoral-α, interleucina-6 e resistina). De outromodo, leptina e adiponectina têm efeitos sobre a sensibilidade à insulina. Na obesidade, a resistência insulínicatambém está relacionada à resistência à leptina e aos teores plasmáticos reduzidos de adiponectina. Leptinae adiponectina ainda exercem efeitos orgânicos adicionais distintos: frente à participação da leptina nocontrole da ingestão alimentar, a adiponectina apresenta potente ação anti-aterogênica. Algumas drogasutilizadas no controle do diabetes elevam a produção endógena de adiponectina, em roedores e humanos,indicando que o desenvolvimento de novos medicamentos com alvo nas adipocitocinas pode representaruma alternativa terapêutica de prevenção da resistência insulínica e da aterosclerose em indivíduos obesos.

Termos de indexação: adipocitocinas; aterosclerose; obesidade; resistência à insulina; tecido adiposo.

A B S T R A C T

Leptin is a hormone secreted by adipocytes whose effect on the sympathetic nervous system and endocrinefunction confers active participation in the control of energy expenditure and appetite. Its identificationadded to the fat tissues in the human body the role of a multifunctional organ that produces and secretes a

Page 2: Adipocitocinas uma nova visão do tecido adiposo

550 | D.E.D. GUIMARÃES et al.

Rev. Nutr., Campinas, 20(5):549-559, set./out., 2007Revista de Nutrição

number of bioactive peptides and proteins, called adipocytokines. Changes in the amount of fat tissue, suchas the ones that occur in obesity, affect the production of most of these factors secreted by adipocytes. Even ifthese changes are frequently associated with many metabolic disorders and increased risk for cardiovasculardiseases, the role of fat tissue in the development of these complications, considered its endocrine function,continue to be investigated. The concentration of various adipocytokines increase in obesity and have beenassociated with hypertension (angiotensinogen), fibrinolysis impairment (plasminogen activator inhibitor-1)and insulin resistance (protein that stimulates acylation, tumor necrosis factor-alpha, interleukine-6 andresistin). On the other hand, leptin and adiponectin affect insulin sensitivity. In obesity, insulin resistance isalso associated with leptin resistance and reduced plasma levels of adiponectin. Leptin and adiponectin stillhave complementary and distinct organic functions: adiponectin has potent antiatherogenic activity whileleptin participates in the control of food intake. Some medications used to control diabetes increase adiponectinproduction in rodents and humans, suggesting that the development of new medications that target theadipocytokines can represent a new therapeutic alternative to prevent insulin resistance and atherosclerosis inobese individuals.

Indexing terms: adipokines; atherosclerosis; obesity; insulin resistance; adipose tissue.

I N T R O D U Ç Ã O

Durante muitos anos o tecido adiposo foiconsiderado o mais importante órgão de armaze-namento de energia do organismo humano. Oexcesso de energia consumido é convertido emmoléculas de triacilgliceróis, sob ação do hormônioinsulina, enquanto que na situação de restriçãoenergética, os estoques de energia são rapida-mente mobilizados, sob a influência das catecola-minas e outros hormônios lipolíticos1,2.

À caracterização do tecido adiposo, funda-mentalmente como um órgão de armazenamentode energia, vêm sendo sendo acrescidas, nosúltimos 10 anos, propriedades distintas. A identi-ficação da leptina, hormônio secretado pelosadipócitos, cujo efeito sobre o sistema nervosocentral e a função endócrina, confere participaçãoativa no controle do dispêndio energético bemcomo do apetite, acrescentou às clássicas e re-conhecidas funções do tecido adiposo no organis-mo humano, o papel de órgão multifuncional,produtor e secretor de inúmeros peptídeos eproteínas bioativas, denominadas adipocitocinas.Este conceito emergente define para o tecido adi-poso importante função endócrina, mantendointensa comunicação com os demais órgãos esistemas orgânicos2.

As adipocitocinas influenciam uma va-riedade de processos fisiológicos, entre eles, ocontrole da ingestão alimentar, a homeostaseenergética, a sensibilidade à insulina, a angiogê-

nese, a proteção vascular, a regulação da pressãoe a coagulação sanguínea. Alterações na secreçãode adipocitocinas, conseqüentes à hipertrofiae/ou hiperplasia dos adipócitos, poderiam consti-tuir situação relacionada à gênese do processofisiopatológico da obesidade e suas complicações1.

O tecido adiposo, enquanto órgão secretor,apresenta distintas peculiaridades, entre elas: 1)constitui tecido de ampla e variada distribuiçãoorgânica, cuja característica compartimentalizaçãoindividual, nem sempre apresenta conexão entresi. O(s) mecanismo(s) envolvido(s) com a atividadesecretora dos adipócitos permanece(m) sobinvestigação, existindo dúvidas acerca dos pro-cessos humoral e/ou neural relacionados; 2) adipó-citos maduros, pré-adipócitos, fibroblastos e macró-fagos, representam os diferentes tipos de célulasque constituem o tecido adiposo e participam dasua função endócrina; 3) a capacidade metabólicado tecido adiposo varia em função da sua locali-zação, subcutânea ou visceral, podendo contribuirde forma mais ou menos intensa para a secreçãode adipocitocinas específicas3.

A literatura ainda oferece limitada informa-ção a respeito dos mecanismos que explicam aassociação da obesidade com o diabetes e outrasdoenças metabólicas e vasculares. Credita-se àelucidação das funções fisiológicas das adipoci-tocinas, a possibilidade de ampliar a compreensãodos referidos mecanismos, podendo representaravanço importante na prevenção e terapêuticadaquelas doenças.

Page 3: Adipocitocinas uma nova visão do tecido adiposo

ADIPOCOTOCINAS | 551

Rev. Nutr., Campinas, 20(5):549-559, set./out., 2007 Revista de Nutrição

A presente comunicação pretende des-crever as principais ações de algumas adipo-citocinas relacionadas com a homeostase energé-tica (leptina, adiponectina, resistina, proteínaestimuladora de acilação (ASP), fator de necrosetumoral (TNF-α) e interleucina-6 (IL-6) e o sistemavascular (PAI-1 e angiotensinogênio). Foi realizadarevisão criteriosa da literatura pertinente, buscandoidentificar as bases científicas que respaldam acaracterização do tecido adiposo branco comoórgão endócrino. Foi utilizada a base de dadosPubMed, incluindo estudos publicados entre 1994e 2005, referentes às adipocitocinas secretadaspelo tecido adiposo e sua relação com o estabe-lecimento de doenças crônicas não transmissíveis.Buscou-se identificar estudos clínicos e experi-mentais com diferentes bases metodológicas. Osprincipais termos utilizados para a busca foram:adipose tissue, adipokines, leptin, adiponectin,resistin, TNF-α, obesity, insulin resistance,atherosclerosis.

A D I P O C I T O C I N A S EM E T A B O L I S M O E N E R G É T I C O

Leptina

A leptina (do grego Leptos = magro) é umaproteína de 167 aminoácidos, produto do geneOb, que foi inicialmente clonado e seqüenciadoem camundongos e que se expressa principal-mente no tecido adiposo branco. O gene Ob estápresente, bem como sua seqüência está bastanteconservada, em diversas espécies de vertebrados,incluindo o rato e o homem. Os teores circulantessão proporcionais à massa adiposa, apresentando--se elevados em animais obesos4. A identificaçãode uma mutação no gene Ob nos camundongosgeneticamente obesos da linhagem ob/ob (da qualderiva o nome deste locus gênico: Ob ou LEP)constituiu um marco no estudo do controle fisioló-gico do balanço energético e da fisiopatologia daobesidade.

Em 1997, Montague et al.5, ao estudaremduas crianças portadoras de obesidade mórbida

que apresentavam concentrações séricas reduzidasde leptina, encontraram uma mutação envolvendouma deleção no códon 133 do locus Ob. A obesi-dade severa presente nesses dois indivíduos,congenitamente deficientes em leptina, forneceua primeira evidência genética de que essaadipocitocina seria um importante regulador dobalanço energético na espécie humana. Entre-tanto, a procura de mutações do gene Ob emhumanos obesos, portadores de obesidade sim-ples, tem levado a resultados negativos6, muitoembora mais recentemente, Farooqi et al.7 tenhamverificado que crianças obesas, portadoras dedeficiência congênita de leptina, quando tratadascom a proteína, reverteram o quadro de obesidade.Outras tentativas buscando a redução da ingestãoalimentar e da massa corporal humana, por meioda administração diária de leptina, demonstraram--se ineficazes. Resultados satisfatórios foramobtidos somente a partir da oferta de doses muitoelevadas8. De outro modo, a presença de teorescirculantes elevados de leptina, indica que resistên-cia à proteína desempenha papel importante naobesidade9 e o entendimento do mecanismoresponsável pela resistência tem sido objeto devários estudos. Nesse sentido, verificou-se que aocorrência de mutações nos receptores de leptinaimprime, tanto em roedores como em humanos,resistência aos efeitos do controle da ingestão dealimentos atribuídos a essa adipocitocina.

Estudos acerca da obesidade humana su-gerem que a resistência poderia resultar aindade um defeito no transporte da leptina ao siste-ma nervoso central10 ou também um defeitopós-receptor, levando a uma falha na ativação dosmediadores neuroendócrinos reguladores do pesocorporal8. A base molecular da resistência à leptina,exceto mutações no receptor, permanece por serdeterminada. Adicionalmente, a verificação dapresença da proteína em animais e indivíduos semsobrepeso, estendeu o reconhecimento da exis-tência de uma importante função fisiológica daleptina no controle do balanço energético, damassa corporal bem como da função neuroen-dócrina11. Várias outras ações fisiológicas vêmsendo atribuídas à leptina, entre elas, envolvi-

Page 4: Adipocitocinas uma nova visão do tecido adiposo

552 | D.E.D. GUIMARÃES et al.

Rev. Nutr., Campinas, 20(5):549-559, set./out., 2007Revista de Nutrição

mento na função reprodutiva12, hematopoiese12,angiogênese13, resposta imune14 e formaçãoóssea15. De todo modo, reconhece-se que a regiãodo cérebro associado ao controle central dobalanço energético constitui o maior alvo dessaadipocitocina.

A leptina interage com diferentes sistemasneuroendócrinos centrais, envolvidos no controleda ingestão de alimentos, incluindo, por exemplo,o neuropeptídio Y (NPY), sintetizado no núcleoarqueado do hipotálamo, que constitui um potenteestimulador da ingestão de alimentos16. Tantodeficiência como resistência à leptina causamsuperexpressão de NPY hipotalâmico, implicadona hiperfagia da obesidade17. Outro sistema regu-lador da homeostase energética envolve a insulinahipotalâmica. Concentração fisiológica de leptinainibe a secreção de insulina em ratos, cujo efeitoparece ser mediado indiretamente via ação dosistema nervoso central18. Mais uma vez, tantodeficiência quanto resistência à leptina, em roedo-res obesos, está acompanhada de severa resistên-cia à insulina.

Essa condição é rapidamente melhoradapela administração de leptina em ratos deficientes,até mesmo antes da redução do peso corporal.Muitos estudos têm demonstrado que a leptinatem ação direta e inibitória sobre a secreção deinsulina19. A leptina poderia inibir a secreção deinsulina pela ativação dos canais de potássiodependentes de ATP ou via interação com asinalização da proteína AMP quinase A. Evidênciasadicionais sugerem que a leptina promove aoxidação de triacilgliceróis do tecido adiposo ereduz a acumulação de gordura, inibindo alipogênese e estimulando a lipólise20. A adminis-

tração de leptina no músculo esquelético ativa aAMPK (5’-AMP proteína quinase ativada), levandoà inibição da acetil-coenzima A carboxilase e a

subseqüente estimulação da oxidação de ácidosgraxos. A depleção de lipídeos no interior da célulamuscular leva ao aumento da sensibilidade àinsulina21. Nesse sentido, a administração deleptina tem sido proposta como um tratamentoalternativo para melhorar a sensibilidade à insulina

nos indivíduos diabéticos, entre os quais prevalecea ocorrência de teores reduzidos de leptina22.Adicionalmente, também foi demonstrado que aação central da leptina mostra-se capaz de propor-cionar glicemia normal, independentemente dainsulina pancreática23.

A leptina pode exercer, ainda, efeito hipo-glicemiante, resultante da maior utilização perifé-rica de glicose e do aumento da sensibilidadeinsulínica. A superexpressão de leptina no tecidohepático, obtida em modelo experimental, utili-zando camundongos transgênicos, desenvolvidocom a finalidade de explorar, in vivo, as conse-qüências metabólicas do aumento da leptinemia,semelhante àquela verificada entre indivíduosobesos, promoveu aumento do metabolismo daglicose, com marcante decréscimo dos estoquesde glicogênio hepático, acompanhado de ativaçãoda sinalização insulínica no músculo esqueléticoe nos hepatócitos24. De qualquer modo, entreindivíduos obesos, deficientes de leptina (commutação no gene Ob), a homeostase glicêmicanão se encontra alterada25.

Adiponectina

Em meados de 1990, mais uma proteínaexpressa exclusivamente pelo tecido adiposo,demonstrando importantes efeitos sobre o meta-bolismo, foi identificada e denominada adiponecti-na. Em contraste à maioria das proteínas secretadapelos adipócitos, sua expressão diminui à medidaque o tecido adiposo aumenta26 e sua concentra-ção no soro encontra-se reduzida em indivíduos eroedores obesos ou resistentes à insulina. Foisugerido que indivíduos com concentraçõescirculantes elevadas de adiponectina estão menossujeitos ao desenvolvimento de diabetes tipo II,quando comparados àqueles com concentraçõesreduzidas27.

Efeitos anti-aterogênicos também têm sidoatribuídos a essa adipocitocina. Adiponectinademonstra capacidade de inibir a adesão de mo-nócitos ao endotélio vascular, a transformação demacrófagos em foam cells e a expressão de

Page 5: Adipocitocinas uma nova visão do tecido adiposo

ADIPOCOTOCINAS | 553

Rev. Nutr., Campinas, 20(5):549-559, set./out., 2007 Revista de Nutrição

moléculas de adesão, suprimindo, inclusive, aexpressão de TNF-α induzida por essas moléculasde adesão28,29. Concentração plasmática reduzidade adiponectina também se associa significan-temente com risco de doenças cardiovascularesem humanos30. Nesse sentido, a adiponectinacirculante parece proteger o endotélio vascularcontra a maioria dos processos envolvidos naetiopatogenia da aterosclerose. Em indivíduos queapresentaram uma redução nos teores circulantesda adipocitocina, foram observadas várias disfun-ções metabólicas associadas. Grande parte dosindivíduos manifesta diabetes, hipertensão, dislipi-demia e aterosclerose30, sugerindo a existênciade associação entre hipoadiponectinemia e oestabelecimento da síndrome metabólica. Con-centrações diminuídas de adiponectina plas-mática também mostraram associação comaumento do risco de câncer de mama. Nesse caso,ainda não são conhecidos os mecanismos en-volvidos31.

Manipulações nutricionais e terapêuticasque melhoram a sensibilidade à insulina, tais comorestrição energética, perda de peso e tratamentocom TZDs, aumentam a expressão gênica deadiponectina, bem como o seu conteúdo circu-lante. Contrariamente, TNF-α e IL-6 são potentesinibidores da expressão e secreção de adipo-nectina. Recentemente, verificou-se que a admi-nistração de adiponectina recombinante reduziua glicemia e melhorou a resistência à insulina emmodelos de ratos obesos ou diabéticos. O efeitoda adiponectina na melhoria da sensibilidade àinsulina é mediado, pelo menos em parte, porum aumento da oxidação de gordura por ativaçãoda enzima adenina monofosfato quinase, emmúsculos esqueléticos, semelhante à ação sina-lizada pela própria insulina. Além disso, adipo-nectina também ativa essa enzima no fígado,resultando na redução da produção de glicosehepática32.

Resistina

Constitui adipocitocina recentementeidentificada, pertencente a uma família de pro-

teínas ricas em cisteína, encontradas em regiõesde inflamação. A resistina é expressa especi-ficamente no tecido adiposo branco e sua secre-ção está fortemente relacionada à resistência àinsulina33, verificando-se aumento nas concentra-ções de resistina em animais obesos e diabéticos.Há ainda evidências de que a obesidade induzidapor dietas hiperlipídicas, bem como mutações dogene da leptina estão associadas com elevadasconcentrações circulantes de resistina34. Resistinaadministrada intraperitonealmente eleva a glice-mia plasmática e induz a uma significante resistên-cia insulínica hepática. Outro estudo envolvendoa administração de resistina recombinante em ratospromoveu resistência à insulina sistêmica e dimi-nuiu o transporte de glicose estimulado pelainsulina, enquanto a administração do anticorpoanti resistina produziu efeito contrário33. Adicional-mente, anticorpos anti-resistina diminuem a glice-mia e melhoram a sensibilidade à insulina em ratosobesos35. Estudos em humanos ainda são muitocontroversos. A expressão gênica de resistina pelotecido adiposo não foi encontrada em indivíduosmagros. No tecido adiposo de indivíduos obesos,embora essa adipocitocina tenha sido identificada,não foi verificada correlação entre a sua expressãogênica e massa corporal, adiposidade e resistênciaà insulina35. O envolvimento da resistina no proces-so inflamatório crônico, associado à obesidade,constitui hipótese alternativa capaz de justificara presença dessa proteína, integrante de umafamília de proteínas encontradas em regiõesinflamatórias, no tecido adiposo de indivíduosobesos36.

Há expectativa de que a identificação doreceptor de resistina e das vias de sinalizaçãoresultantes da elevada ou reduzida expressão deresistina em ratos transgênicos, proporcionemmelhor esclarecimento acerca das funções bioló-gicas dessa adipocitocina.

Proteína estimuladora de acilação

Produzida pelo tecido adiposo, a proteínaestimuladora de acilação (ASP) constitui adipo-

Page 6: Adipocitocinas uma nova visão do tecido adiposo

554 | D.E.D. GUIMARÃES et al.

Rev. Nutr., Campinas, 20(5):549-559, set./out., 2007Revista de Nutrição

citocina derivada da interação dos compostosconhecidos como complemento C3, fator B eadipsina. Essa proteína vem sendo reconhecidacomo um estimulante da síntese e acumulaçãode triacilglicerol no tecido adiposo, efeitosalcançados a partir da ação da adipocitocina emdiferentes processos celulares. Embora os recepto-res e mecanismos de sinalização, mediados pelaASP, ainda sejam desconhecidos, há evidênciasde que a proteína esteja envolvida na ativaçãodo transporte de glicose, no aumento da reesteri-ficação de ácidos graxos e na inibição da lipólise37.Entretanto, alguns estudos com indivíduos obesosnão revelaram aumento significante na concen-tração plasmática de ASP37. De outro modo, du-rante o jejum ou perda de peso, existem evidên-cias da ocorrência de redução nos teores sanguí-neos de ASP.

Maslowska et al.38 mostraram que a ele-vação da secreção de ASP pelos adipócitosacompanha o aumento das concentrações sanguí-neas de insulina, sugerindo que a insulina poderiaconstituir mediador da redução da produção deASP durante um período de jejum ou restriçãoenergética bem como da elevação dos teores deASP após as refeições. Adicionalmente, há evi-dências de que lipídeos circulantes tambémestimulam a expressão de ASP, após ingestão degrande quantidade desses nutrientes. Estudoutilizando cultura de adipócitos humanos, revelouaumento na secreção de ASP induzido por quilo-mícrons39.

Comuzzie et al.40, em 2001, demonstrarama existência de correlação entre as concentraçõesplasmáticas de ASP e os genes que controlam osteores circulantes de colesterol total, LDL-c etriacilgliceróis, solidificando a hipótese de que aASP possa constituir elemento regulador dometabolismo lipídico em humanos. Permanece sob

investigação se a elevação do conteúdo sanguíneode ASP reflete aumento da atividade dessa adipo-citocina ou representa um quadro de resistência

à sua própria ação. A resistência à ASP poderiapromover o redirecionamento do fluxo lipídico emdireção ao fígado37. Foi demonstrado que a

ausência de ASP resultou em moderada reduçãode tecido adiposo, associada à diminuição dosestoques de triacilgliceróis bem como da massacorporal. Adicionalmente, os ratos deficientes deASP pareceram mais sensíveis à insulina, prova-velmente devido a sua menor adiposidade cor-poral41. O conjunto de achados disponíveis apontapara o reconhecimento de que a redução nas con-centrações de ASP pode constituir importantetratamento na obesidade.

Fator de necrose tumoral

O tecido adiposo produz várias citocinaspró-inflamatórias incluindo-se entre estas, o fatorde necrose tumoral (TNF-α). Representa umproduto dos macrófagos relacionado a distúrbiosmetabólicos e processos crônicos de inflamação42.As primeiras informações acerca das ações bioló-gicas associadas ao TNF-α definiam um envolvi-mento na resistência à insulina, perda de pesocorporal e anorexia. O aumento da lipólise decor-reria do estímulo proporcionado pelo TNF-α naexpressão da enzima lipase hormônio sensível(HSL), levando à diminuição da atividade da lipaselipoprotéica (LPL). Entretanto, investigações maisrecentes têm revelado vínculo molecular maisestreito entre o TNF-α e a obesidade, verificando--se que a expressão de TNF-α está aumentada naobesidade e diminui com a perda de peso corporal,melhorando a sensibilidade à insulina43.

Há ainda referências de que triacilgliceróise ácidos graxos livres exerçam forte influência naindução da expressão de TNF-α. Roedores tratadoscom dieta hiperlipídica apresentaram aumentosignificativo da expressão de TNF-α e alteraçãoda via de sinalização insulínica in vivo44. Anti-corpos anti TNF-α melhoram a sensibilidade àinsulina em roedores obesos, enquanto que ani-mais deficientes de TNF-α, mesmo quandosubmetidos a dieta hiperlipídica, apresentam-se“protegidos” em relação ao desenvolvimento deobesidade com resistência à insulina.

Há ainda indícios de que o aumento daexpressão gênica de TNF-α no tecido adiposo bemcomo a sua elevada concentração plasmática

Page 7: Adipocitocinas uma nova visão do tecido adiposo

ADIPOCOTOCINAS | 555

Rev. Nutr., Campinas, 20(5):549-559, set./out., 2007 Revista de Nutrição

poderiam induzir à obesidade, em parte, por alterara liberação na circulação de outras adipocitocinas,como o inibidor do ativador de plasminogênio-I(PAI-I) e a adiponectina. Ratificam essa hipóteseresultados de experimentos envolvendo ratostratados com TZDs. Foi verificada diminuição daexpressão gênica de TNF-α no tecido adiposo bemcomo sensibilidade inalterada à insulina nestetecido. Além disso, ocorreu aumento da expressãode PAI-I e diminuição da adiponectina no tecidoadiposo branco45.

Interleucina-6

O tecido adiposo humano produz quanti-dades elevadas de interleucina-6 (IL-6). Essa secre-ção pode representar cerca de 10% a 30% dosteores circulantes dessa citocina multifuncional,também produzida por outros diferentes tipos decélulas46. O tecido adiposo visceral produz e secretatrês vezes mais IL-6 do que o subcutâneo47. Oconteúdo plasmático de IL-6 apresenta-se positiva-mente correlacionado ao aumento da massa cor-poral e, inversamente, à sensibilidade à insulina.TNF-α, glicocorticóides e catecolaminas repre-sentam alguns importantes moduladores daexpressão de IL-6 pelo tecido adiposo47. De acordocom Nonogaki et al.48, o impacto metabólicoproduzido pelo aumento da expressão de IL-6 nosdepósitos corporais de gordura, pode ser de crucialimportância na patogenia da obesidade. Oconteúdo plasmático aumentado de IL-6 poderiaestimular a síntese hepática de triacilglicerol,contribuindo para a hipertrigliceridemia associadaà obesidade visceral. Indivíduos apresentandodoença cardiovascular mostraram teores circu-lantes elevados de IL-6. Haddy et al.49, em 2003,sugeriram que a IL-6 poderia constituir fator deinterligação entre a aterosclerose e o processoinflamatório, dadas a demonstração de associaçãonegativa entre IL-6 e HDL-c e a forte associaçãopositiva entre essa citocina e mediadores infla-matórios tais como, o TNF-α e as moléculas deadesão ICAM-1 e selectina.

Há indícios recentes de que a IL-6 exerçaação direta sobre a sensibilidade à insulina,alterando a sinalização insulínica em hepatócitos,

mediante a inibição do receptor de insulina depen-dente de autofosforilação, promovendo, dessemodo, resistência à ação do hormônio no tecido.

Paradoxalmente, estudos realizados com roedoresmostraram que, na deficiência de IL-6, pode ocor-rer uma indução de obesidade com intolerância à

glicose48, e que a administração intracerebroventri-cular dessa citocina pode diminuir a gorduracorporal50. O conjunto desses achados sugere que

a IL-6 pode agir de formas distintas, dependendoda sua concentração orgânica, tanto nos tecidosperiféricos quanto no sistema nervoso central,

influenciando o peso corporal, a homeostase ener-gética e a sensibilidade insulínica.

A D I P O C I T O C I N A S ES I S T E M A V A S C U L A R

Inibidor do ativador de plasminogênio-I

A deterioração do sistema de fibrinólise fazparte das complicações cardiovasculares daobesidade. Esse defeito tem sido relacionado àselevadas concentrações do PAI-I. Atribui-se aoPAI-I o papel de principal inibidor fisiológico dafibrinólise, na medida em que apresenta a capa-cidade de inibir o precursor da plasmina, cuja açãono processo de rompimento das redes de fibrina,evita a formação do trombo51. Há referências acer-ca da relação entre o aparecimento de eventostromboembólicos e concentrações aumentadas dePAI-I. Entre os inúmeros mecanismos que rela-cionam obesidade e o desenvolvimento de doen-ças cardiovasculares, as alterações no sistema defibrinólise parecem se destacar. Na obesidade, otecido adiposo branco constitui a principal fontegeradora de PAI-I, principalmente a gordura visce-ral. Pré adipócitos, mais numerosos no tecidoadiposo visceral do que no subcutâneo, contribuemmais para a produção de PAI-I em humanos52. Háevidências de que a insulina e o fator de cresci-mento transformador - β induzem a síntese dePAI-I no tecido adiposo. Evidências adicionais apon-tam efeito estimulador também para o TNF-α e aIL-1, o que possivelmente contribui para o aumen-

Page 8: Adipocitocinas uma nova visão do tecido adiposo

556 | D.E.D. GUIMARÃES et al.

Rev. Nutr., Campinas, 20(5):549-559, set./out., 2007Revista de Nutrição

to das concentrações de PAI-I verificado nosindivíduos obesos e resistentes à insulina53.

Além de participar no processo de regu-lação da fibrinólise, o PAI-I também tem sidoreconhecido capaz de influenciar a migração celu-lar e a angiogênese54. Há descrição de que, notecido adiposo branco, o PAI-I poderia prejudicara migração de pré adipócitos, afetando o cres-cimento desse tecido55. Nesse sentido, ratossubmetidos a dieta hiperlipídica, que sofreram umamanipulação genética gerando um aumento daexpressão gênica de PAI-I pelos adipócitos, ate-nuaram a hipertrofia do tecido adiposo56. Emconclusão, apesar de a maior expressão de PAI-Ipromover efeito desfavorável na fibrinólise, oaumento dessa adipocitocina mostra-se capaz deproteger o organismo contra o crescimento excessi-vo do tecido adiposo, pelo menos quando asso-ciado a dieta hiperenergética.

Angiotensinogênio

A hipertensão é uma complicação freqüen-te da obesidade e um importante fator de riscopara o desenvolvimento de doenças cardiovas-culares. Estudos epidemiológicos mostram umacorrelação positiva significante entre pressão san-guínea e teores circulantes de angiotensinogênio57.O angiotensinogênio constitui substrato da reninano sistema renina-angiotensina, sendo convertidoem angiotensinogênio I, um precursor da angioten-sina II, que influencia a diferenciação de adipó-citos. Embora a produção de angiotensinogênioocorra principalmente no fígado, o tecido adiposoé considerado uma importante fonte extra-hepá-tica, contribuindo, possivelmente, para a elevaçãodos teores circulantes em indivíduos obesos. Aexpressão de angiotensinogênio pelo tecidoadiposo está aumentada na obesidade e, dife-rentemente da expressão hepática, é regulada porfatores nutricionais. Nesse sentido, durante ojejum, verifica-se diminuição da expressão daadipocitocina, enquanto que após a ingestão dealimento, observa-se a sua elevação58. Expe-rimentos envolvendo ratos geneticamente mani-pulados têm buscado esclarecer a importância

fisiopatológica da produção de angiotensinogêniopelo tecido adiposo. A introdução do gene queexpressa angiotensinogênio, especificamente notecido adiposo branco, resulta em concentraçãoplasmática aumentada de angiotensinogênio,hipertensão e aumento da massa adiposa. Ratosdeficientes em angiotensinogênio manifestamhipotensão aliada à diminuição da massa adiposaA indução do aumento da expressão de angioten-sinogênio pelo tecido adiposo, promove o restabe-lecimento da pressão sanguínea e da massaadiposa, as quais tendem a aumentar, após umdeterminado período de tempo59.

Ratos deficientes em angiotensinogêniodemonstram ainda apresentar certa “proteção”em relação ao desenvolvimento da obesidade,mesmo quando submetidos a dietas hiperener-géticas. Esses achados experimentais permitemsupor que em indivíduos obesos ocorra produçãoelevada de angiotensinogênio pelo tecido adiposo,aumentando seus teores circulantes, o que favo-receria a hipertensão. O aumento da produçãode angiotensinogênio também poderia contribuirpara um aumento da massa adiposa. Nesse caso,o efeito indutor tem sido atribuído à ação local daangiotensina II como fator importante na diferen-ciação de adipócitos60.

No Quadro 1 é apresentado o resumo dasprincipais adipocitocinas e seus efeitos.

C O N C L U S Ã O

A identificação do tecido adiposo comoórgão endócrino conferiu-lhe o status de tecidofundamental produtor de uma complexa rede defatores capazes de influenciar inúmeros processosmetabólicos e fisiológicos. Algumas adipocitocinas,como a leptina e a adiponectina, exercem efeitosbenéficos sobre o balanço energético, a açãoinsulínica e a proteção vascular. Contrariamente,a produção excessiva de outras adipocitocinaspode tornar-se deletéria ao organismo. TNF-α,IL-6 e resistina podem deteriorar a ação da insulina,enquanto PAI-I e angiotensinogênio envolvem-se

em complicações vasculares associadas à obe-sidade.

Page 9: Adipocitocinas uma nova visão do tecido adiposo

ADIPOCOTOCINAS | 557

Rev. Nutr., Campinas, 20(5):549-559, set./out., 2007 Revista de Nutrição

Parece promissora a perspectiva de desen-volvimento de novos medicamentos, com basenos conhecimentos já disponíveis acerca das açõesmetabólicas dessas adipocitocinas, especialmentedestinados ao tratamento de doenças associadasao desequilíbrio do tecido adiposo branco, comoa obesidade. A possibilidade de produção de im-pacto positivo sobre a sensibilidade dos tecidosperiféricos à ação da insulina, bem como de propor-cionar proteção contra o estabelecimento daaterosclerose, justificaria o investimento científicoe financeiro destinado à ampliação dos conheci-mentos acerca dessas citocinas, assim como desua aplicação terapêutica.

C O L A B O R A D O R E S

D.E.D. GUIMARÃES, F.L.C. SARDINHA, D.M.

MIZURINI e M.G.T. CARMO colaboraram na concepção

e redação do artigo.

R E F E R Ê N C I A S

1. Havel PJ. Update on adipocyte hormones:regulation of energy balance and carbohydrate/lipid metabolism. Diabetes. 2004; 53(Suppl 1):S143-51.

2. Hauner H. The new concept of adipose tissuefunction. Physiol Behav. 2004; 83(4):653-8.

3. Dusserre E, Moulin P, Vidal H. Differences in mRNAexpression of the proteins secreted by the

adipocytes in human subcutaneous and visceraladipose tissues. Biochim Biophys Acta. 2000;1500(1):88-96.

4. Halaas JL, Gajiwala KS, Maffei M, Cohen SL, ChaitBT, Rabinowitz D, et al. Weight-reducing effects ofthe plasma protein encoded by the obese gene.Science. 1995; 269(5223):543-6.

5. Montague CT, Farooqi IS, Whitehead JP, Soos MA,Rau H, Wareham NJ, et al. Congenital leptindeficiency is associated with severe early-onsetobesity in humans. Nature. 1997; 387(6636):903-8.

6. Maffei M, Stoffel M, Barone M, Moon B,Dammerman M, Ravussin E, et al. Absence ofmutations in the human OB gene in obese/diabeticsubjects. Diabetes. 1996; 45(5):679-82.

7. Farooqi IS, Matarese G, Lord GM, Keogh JM,Lawrence E, Agwu C, et al. Beneficial effects ofleptin on obesity, T cell hyporesponsiveness, andneuroendocrine/metabolic dysfunction of humancongenital leptin deficiency. J Clin Invest. 2002;110(8):1093-103.

8. Kalra SP. Circumventing leptin resistance for weightcontrol. Proc Natl Acad Sci USA. 2001; 98(8):4279-81.

9. Maffei M, Halaas J, Ravussin E, Pratley RE, Lee GH,Zhang Y, et al. Leptin levels in human and rodent:measurement of plasma leptin and ob RNA inobese and weight-reduced subjects. Nat Med.1995; 1(11):1155-61.

10. Caro JF, Kolaczynski JW, Nyce MR, Ohannesian JP,Opentanova I, Goldman WH, et al. Decreasedcerebrospinal-fluid/serum leptin ratio in obesity: apossible mechanism for leptin resistance. Lancet.1996; 348(9021):159-61.

Quadro 1. Adipocitocinas secretadas pelo tecido adiposo.

Adiponectina

Angiotensinogênio

ASP

IL-6

Leptina

PAI-1

Resistina

TNF-α

Influência na sensibilização insulínica e propriedades anti-aterogênicas

Precursor da angiotensina II, regulador da pressão sanguínea e influência na adiposi-

dade

Influência na síntese de triacilglicerol no tecido adiposo

Mediador do processo inflamatório e influência no metabolismo lipídico

Sinalização cerebral do estoque de gordura corporal, influência na sensibilização

insulínica, regulação do apetite e gasto energético

Potente inibidor do sistema de fibrinólise

Influência no desenvolvimento à resistência insulínica

Interferência na sinalização insulínica e possível causa da resistência à insulina na

obesidade

23, 24, 25, 27

53, 55, 56

32, 35, 36

42, 43, 44, 46

5 - 10, 12, 18,

47, 48, 49, 50, 51

28, 29, 30

37, 38, 40, 41

PAI-I: inibidor do ativador de plasminogênio-I; ASP: proteína estimuladora de acilação; TNF-α: fator de necrose tumoral; IL-6: Intereleucina-6.

Citocina Função / Efeito Referência

Page 10: Adipocitocinas uma nova visão do tecido adiposo

558 | D.E.D. GUIMARÃES et al.

Rev. Nutr., Campinas, 20(5):549-559, set./out., 2007Revista de Nutrição

11. Ahima RS, Flier JS. Leptin. Ann Rev Physiol. 2000;62:413-37.

12. Cioffi JA, Shafer AW, Zupancic TJ, Smith-Gbur J,Mikhail A, Platika D, et al. Novel B219/OB receptorisoforms: possible role of leptin in hematopoiesisand reproduction. Nat Med. 1996; 2(5):585-9.

13. Sierra-Honigmann MR, Nath AK, Murakami C,Garcia-Cardena G, Papapetropoulos A, Sessa WC,et al. Biological action of leptin as an angiogenicfactor. Science. 1998; 281(5383):1683-6.

14. Lord GM, Matarese G, Howard JK, Baker RJ, BloomSR, Lechler RI. Leptin modulates the T-cell immuneresponse and reverses starvation-inducedimmunosuppression. Nature. 1998; 394(6696):897-901.

15. Ducy P, Amling M, Takeda S, Priemel M, SchillingAF, Beil FT, et al. Leptin inhibits bone formationthrough a hypothalamic relay: a central control ofbone mass. Cell. 2000; 100(2):197-207.

16. Campfield LA, Smith FJ, Guisez Y, Devos R, Burn P.Recombinant mouse OB protein: evidence for aperipheral signal linking adiposity and centralneural networks. Science. 1995; 269(5223):546-9.

17. Schwartz MW, Baskin DG, Bukowski TR, Kuijper JL,Foster D, Lasser G, et al. Specificity of leptin actionon elevated blood glucose levels and hypothalamicneuropeptide Y gene expression in ob/ob mice.Diabetes. 1996; 45(4):531-5.

18. Muzumdar R, Ma X, Yang X, Atzmon G, BernsteinJ, Karkanias G, et al. Physiologic effect of leptin oninsulin secretion is mediated mainly throughcentral mechanisms FASEB J. 2003; 17(9):1130-2.

19. Seufert J, Kieffer TJ, Leech CA, Holz GG, Moritz W,Ricordi C, et al. Leptin suppression of insulinsecretion and gene expression in humanpancreatic islets: implications for the developmentof adipogenic diabetes mellitus. J Clin EndocrinolMetab. 1999; 84(2):670-6.

20. Ahren B, Havel PJ. Leptin inhibits insulin secretioninduced by cellular cAMP in a pancreatic B cell line(INS-1 cells). Am J Physiol. 1999; 277(4 Pt 2):R959-66.

21. Greco AV, Mingrone G, Giancaterini A, Manco M,Morroni M, Cinti S, et al. Insulin resistance inmorbid obesity: reversal with intramyocellular fatdepletion. Diabetes. 2002; 51(1):144-51.

22. Shimomura I, Hammer RE, Ikemoto S, Brown MS,Goldstein JL. Leptin reverses insulin resistance anddiabetes mellitus in mice with congenitallipodystrophy. Nature. 1999; 401(6748):73-6.

23. Ueno N, Inui A, Kalra PS, Kalra SP. Leptin transgeneexpression in the hypothalamus enforceseuglycemia in diabetic, insulin-deficient nonobeseAkita mice and leptin-deficient obese ob/ob mice.Peptides. 2006; 27(9):2332-42.

24. Ogawa Y, Masuzaki H, Hosoda K, Aizawa-Abe M,Suga J, Suda M, et al. Increased glucosemetabolism and insulin sensitivity in transgenicskinny mice overexpressing leptin. Diabetes. 1999;48(9):1822-9.

25. Clement K, Vaisse C, Lahlou N, Cabrol S, Pelloux V,Cassuto D, et al. A mutation in the human leptinreceptor gene causes obesity and pituitarydysfunction. Nature. 1998; 392(6674):398-401.

26. Ouchi N, Kihara S, Arita Y, Maeda K, Kuriyama H,Okamoto Y, et al. Novel modulator for endothelialadhesion molecules: adipocyte-derived plasmaprotein adiponectin. Circulation. 1999; 100(25):2473-6.

27. Spranger J, Kroke A, Mohlig M, Bergmann MM,Ristow M, Boeing H, et al. Adiponectin andprotection against type 2 diabetes mellitus. Lancet.2003; 361(9353):226-8.

28. Goldstein BJ, Scalia R. Adiponectin: a noveladipokine linking adipocytes and vascular function.J Clin Endocrinol Metab. 2004; 89(6):2563-8.

29. Fantuzzi G. Adipose tissue, adipokines, andinflammation. J Allergy Clin Immunol. 2005;115(5):911-9.

30. Funahashi T, Matsuzawa Y, Kihara S. Adiponectinas a potential key player in metabolic syndromeInsights into atherosclerosis, diabetes and cancer.Int Congress Series. 2004; 1262:368-71.

31. Miyoshi Y, Funahashi T, Kihara S, Taguchi T, TamakiY, Matsuzawa Y, et al. Association of serumadiponectin levels with breast cancer risk. ClinCancer Res. 2003; 9(15):5699-704.

32. Yamauchi T, Kamon J, Minokoshi Y, Ito Y, Waki H,Uchida S, et al. Adiponectin stimulates glucoseutilization and fatty-acid oxidation by activatingAMP-activated protein kinase. Nat Med. 2002;8(11):1288-95.

33. Steppan CM, Bailey ST, Bhat S, Brown EJ, BanerjeeRR, Wright CM, et al. The hormone resistin linksobesity to diabetes. Nature. 2001; 409(6818):307-12.

34. Savage DB, Sewter CP, Klenk ES, Segal DG, Vidal--Puig A, Considine RV, et al. Resistin/Fizz3expression in relation to obesity and peroxisomeproliferator-activated receptor-gamma action inhumans. Diabetes. 2001; 50(10):2199-202.

35. Janke J, Engeli S, Gorzelniak K, Luft FC, SharmaAM. Resistin gene expression in human adipocytesis not related to insulin resistance. Obes Res. 2002;10(1):1-5.

36. Gomez-Ambrosi J, Fruhbeck G. Do resistin andresistin-like molecules also link obesity toinflammatory diseases? Ann Intern Med. 2001;135(4):306-7.

37. Cianflone K, Xia Z, Chen LY. Critical review ofacylation-stimulating protein physiology in

Page 11: Adipocitocinas uma nova visão do tecido adiposo

ADIPOCOTOCINAS | 559

Rev. Nutr., Campinas, 20(5):549-559, set./out., 2007 Revista de Nutrição

humans and rodents. Biochim Biophys Acta. 2003;1609(2):127-43.

38. Maslowska M, Scantlebury T, Germinario R,Cianflone K. Acute in vitro production of acylationstimulating protein in differentiated humanadipocytes. J Lipid Res. 1997; 38(1):1-11.

39. Scantlebury T, Maslowska M, Cianflone K.Chylomicron-specific enhancement of acylationstimulating protein and precursor protein C3production in differentiated human adipocytes. JBiol Chem. 1998; 273(33):20903-9.

40. Comuzzie AG, Cianflone K, Martin LJ, Zakarian R,Nagrani G, Almasy L, et al. Serum levels of acylationstimulating protein (ASP) show evidence of apleiotropic relationship with total cholesterol, LDL,and triglycerides and preliminary evidence oflinkage on chromosomes 5 and 17 in MexicanAmericans. Obes Res. 2001; 9:103S.

41. Murray I, Havel PJ, Sniderman AD, Cianflone K.Reduced body weight, adipose tissue, and leptinlevels despite increased energy intake in femalemice lacking acylation-stimulating protein.Endocrinology. 2000; 141(3):1041-9.

42. Coppack SW. Pro-inflammatory cytokines andadipose tissue. Proc Nutr Soc. 2001; 60(3):349-56.

43. Fruhbeck G, Gomez-Ambrosi J, Muruzabal FJ,Burrell MA. The adipocyte: a model for integrationof endocrine and metabolic signaling in energymetabolism regulation. Am J Physiol EndocrinolMetab. 2001; 280(6):E827-47.

44. Morin CL, Eckel RH, Marcel T, Pagliassotti MJ. Highfat diets elevate adipose tissue-derived tumornecrosis factor-alpha activity. Endocrinology. 1997;138(11):4665-71.

45. Ruan H, Miles PD, Ladd CM, Ross K, Golub TR,Olefsky JM, et al. Profiling gene transcription invivo reveals adipose tissue as an immediate targetof tumor necrosis factor-alpha: implications forinsulin resistance. Diabetes. 2002; 51(11):3176-88.

46. Van Snick J. Interleukin-6: an overview. Ann RevImmunol. 1996; 8:253-78.

47. Fried SK, Bunkin DA, Greenberg AS. Omental andsubcutaneous adipose tissues of obese subjectsrelease interleukin-6: depot difference andregulation by glucocorticoid. J Clin EndocrinolMetab. 1998; 83(3):847-50.

48. Nonogaki K, Fuller GM, Fuentes NL, Moser AH,Staprans I, Grunfeld C, et al. Interleukin-6stimulates hepatic triglyceride secretion in rats.Endocrinology. 1995; 136(5):2143-9.

49. Haddy N, Sass C, Droesch S, Zaiou M, Siest G,Ponthieux A, et al. IL-6, TNF-alpha andatherosclerosis risk indicators in a healthy familypopulation: the STANISLAS cohort. Atherosclerosis.2003; 170(2):277-83.

50. Wallenius K, Wallenius V, Sunter D, Dickson SL,Jansson JO. Intracerebroventricular interleukin-6treatment decreases body fat in rats. BiochemBiophys Res Commun. 2002; 293(1):560-5.

51. Juhan-Vague I, Alessi MC. PAI-1, obesity, insulinresistance and risk of cardiovascular events. ThrombHaemost. 1997; 78(1):656-60.

52. Bastelica D, Morange P, Berthet B, Borghi H, LacroixO, Grino M, et al. Stromal cells are the mainplasminogen activator inhibitor-1-producing cellsin human fat: evidence of differences betweenvisceral and subcutaneous deposits. ArteriosclerThromb Vasc Biol. 2002; 22(1):173-8.

53. Samad F, Loskutoff DJ. Tissue distribution andregulation of plasminogen activator inhibitor-1 inobese mice. Mol Med. 1996; 2(5):568-82.

54. Birgel M, Gottschling-Zeller H, Rohrig K, HaunerH. Role of cytokines in the regulation ofplasminogen activator inhibitor-1 expression andsecretion in newly differentiated subcutaneoushuman adipocytes. Arterioscler Thromb Vasc Biol.2000; 20(6):1682-7.

55. Crandall DL, Busler DE, McHendry-Rinde B,Groeling TM, Kral JG. Autocrine regulation ofhuman preadipocyte migration by plasminogenactivator inhibitor-1. J Clin Endocrinol Metab.2000; 85(7):2609-14.

56. Schafer K, Fujisawa K, Konstantinides S, LoskutoffDJ. Disruption of the plasminogen activatorinhibitor 1 gene reduces the adiposity andimproves the metabolic profile of genetically obeseand diabetic ob/ob mice. FASEB J. 2001;15(10):1840-2.

57. Massiera F, Bloch-Faure M, Ceiler D, Murakami K,Fukamizu A, Gasc JM, et al. Adiposeangiotensinogen is involved in adipose tissuegrowth and blood pressure regulation. FASEB J.2001; 15(14):2727-9.

58. Einstein FH, Atzmon G, Yang XM, Ma XH, RinconM, Rudin E, et al. Differential responses of visceraland subcutaneous fat depots to nutrients.Diabetes. 2005; 54(3):672-8.

59. Ailhaud G, Fukamizu A, Massiera F, Negrel R, Saint-Marc P, Teboul M. Angiotensinogen, angiotensinII and adipose tissue development. Int J Obes RelatMetab Disord. 2000; 24(Suppl 4):S33-5.

60. Darimont C, Vassaux G, Ailhaud G, Negrel R.Differentiation of preadipose cells: paracrine roleof prostacyclin upon stimulation of adipose cellsby angiotensin-II. Endocrinology. 1994; 135(5):2030-6.

Aprovado em: 18/8/2005Versão final reapresentada em: 9/5/2007Aprovado em: 2/5/2007

Page 12: Adipocitocinas uma nova visão do tecido adiposo

560 | D.E.D. GUIMARÃES et al.

Rev. Nutr., Campinas, 20(5):549-559, set./out., 2007Revista de Nutrição