A fi gras te stresează ? Dar celulele tale grase ?

-O paradă de produse pentru pierderea grăsimii a promis pierderea rapidă în greutate prin reducerea cortizolului, hormonul de stres asociat cu acumularea de grăsimi și pierderea musculară. Starea clasică, sindromul Cushing, are un aspect distinct: obezitatea centrală, moon face”, „ceafa de bivol”  grăsimea din spatele gâtului, brațele și picioarele subțiri. Alte simptome ale lui Cushing includ depresia, hipertensiunea arterială, intoleranța la glucoză și slăbiciunea(oboseala). Cu toate acestea, majoritatea persoanelor supraponderale / obeze nu au cortizol crescut în circulația sanguină, deci eșecul acestei clase de suplimente de pe piață.

-Culturistii sunt mai familiarizați cu cortizolul fiind steroidul catabolic care provoacă pierderi musculare. Cortizolul activează procesele din celula musculară care duc la descompunerea proteinei contractile pentru a face aminoacizii disponibili organelor vitale într-un mediu perceput ca stresant sau amenințător. Pe parcursul evoluției / adaptării, stresul a avut loc în timpul războaielor, secetelor și dezastrelor naturale; antrenamente înfiorătoare și ședințe lungi pe banda de alergare nu erau o preocupare a omului primitiv.

-Astăzi, majoritatea cetățenilor se bucură de o relativă pace și prosperitate în comparație cu omul primitiv. Cu toate acestea, corpul încă răspunde conform designului care a permis speciilor noastre să supraviețuiască greutăților; mecanismele care au servit atât de bine în timpul înfometării prelungite creează un prejudiciu în structura umană a excesului alimentar și a stilului de viață sedentar. Stresorii socio-economici provoacă acum perioade cronice sau recurente de anxietate și alarmă. Progresele înregistrate în ultimele șase secole, în special în ultimii 50 de ani, au creat etapa obezității pandemice.

-Glandele suprarenale produc o serie de hormoni, inclusiv corticosteroizi – cortizol și cortizon. Acești doi hormoni cu sunete similare sunt co-metaboliți, ceea ce înseamnă că fiecare poate fi generat din sau transformat în celălalt. Enzima responsabilă pentru acest efect metabolic doppelgänger se numește 11-beta hidroxisteroid dehidrogenază (11-HSD). Există două izoforme pentru 11-HSD, tip 1 (oxidoreductază) și tip 2 (dehidrogenază). Anumite țesuturi (adipos, ficat, hipofiză și creier) au tipul 1, care generează cortizolul metabolic activ din cortizon; altele (rinichi și colon) conțin tipul 2, care dezactivează cortizolul in cortizon. [Pentru a simplifica acest lucru, există o enzimă care poate activa sau dezactiva cortizolul, în funcție de tipul acestuia].

-Un punct critic trebuie să fie realizat, pentru a înțelege valoarea acestui articol – la persoanele sănătoase, rolul cortizolului în pierderea / câștigul de grăsime este jucat în celula grasă. Majoritatea persoanelor obeze au un nivel normal de cortizol circulant. Cortizolul circulant poate fi menținut în intervalul normal prin evitarea hipoglicemiei (glicemie scăzută), somn suficient, împărtășirea relațiilor sociale sănătoase și evitarea excesului de stres fizic sau emoțional. Concentrația intracelulară de cortizol este determinată de prezența și activitatea 11-HSD.

-Ca o oprire rapidă, dietele cu conținut scăzut de carbohidrați determină o creștere pe termen scurt a cortizolului și eventual a 11-HSD, dar organismul pare să se adapteze la disponibilitatea redusă de carbohidrați, iar nivelurile de cortizol revin la normal.

1 Temuta „burtă de bere”

-Celulele grase conțin 11-HSD tip 1 (11-HSD1), transformând cortizonul în forma activă a cortizolului, care favorizează stocarea grăsimilor și ironic lipoliza (descompunerea grăsimilor stocate). Bărbații au un nivel mai mare de 11-HSD1 decât femeile – 62% mai mare la bărbații slabi decât femeile slabe. Un studiu a raportat efectul expunerii la testosteron a celulelor grase ale băieților pre-adolescenți (grăsimea eliminată în timpul operației programate). După expunerea la testosteron, celulele grase viscerale au afișat un conținut și o activitate enzimatică mai mare de 11-HSD1, dar același lucru nu a fost observat în celulele grase subcutanate. Această constatare explică parțial modelul masculin de distribuție a grăsimii corporale (obezitate centrală sau „burta de bere”), spre deosebire de modelul feminin (șolduri, fund și picioare).

-Obezitatea afectează de asemenea si 11-HSD1, obezi având un conținut și activitate mai mare de celule grase 11-HSD1 decât persoanele slabe – de două până la șapte ori mai mult; acest lucru este valabil la ambele sexe. Acest efect creează o condiție de auto-perpetuare, deoarece obezi induc modificări care favorizează stocarea grăsimilor. În plus, citokinele inflamatorii – mesageri chimici asociați cu o serie de riscuri pentru sănătate – cresc, de asemenea, 11- HSD1.Deoarece cu obezitatea, acest lucru se poate auto-perpetua, deoarece depozitul de grăsimi viscerale este o sursă principală a acestor citokine dăunătoare. De asemenea, persoanele obeze tind să aibă celule de grăsime individuale mai mari, numite celule adipoase hipertrofice care, împreună cu țesutul conjunctiv din jur, produc exces de citokine inflamatorii – un alt mecanism de auto-perpetuare care face atât de dificil pentru persoanele obeze să facă cu adevărat modificări fără intervenție intensivă.

-Exercitiul intensiv, în special antrenamentul de rezistență, poate crește 11-HSD1 în mușchiul scheletic. Acest lucru reprezintă o parte a descompunerii proteinei musculare care se întâmplă cu tot exercițiul fizic, dar îndeplinește și un rol fiziologic (benefic). Creșterea cortizolului în celula musculară ajută la reglarea inflamației legate de exerciții fizice. Cu toate acestea, ședințele repetate de antrenament sever, în special ale acelorași grupe musculare, pot duce la exces de cortizol local (țesut). Acest lucru poate explica de ce o creștere a cortizolului circulant nu este întotdeauna observată în suprasolicitare, dar pierderea de masă și forță musculară (potențial indusă de cortizol) are loc.

-Nu ar trebui să surprindă pe nimeni că insulina poate crește cortizolul prin 11-HSD1 în grăsimi. Se pare că acest efect necesită co-prezența cortizolului în grăsimea viscerală și este mai pronunțat în celulele de grăsime hipertrofice, cum este observat la obezi. De asemenea, zahărul de masă (zaharoză) crește 11-HSD1, posibil datorită conținutului de fructoză. Din nou, se pare că, odată ce o persoană depășește un anumit prag, grăsimea trece de la a fi un depozit de energie fiziologic la o sursă patologică de substanțe biochimice inflamatorii și dăunătoare. În mod ironic, medicamentele beta-adrenergice (salbutamol, eventual clenbuterol etc.) cresc 11-HSD1; aparent, acest lucru ar contrazice efectul cunoscut de pierdere de grăsime al unor astfel de medicamente. Luați în considerare că adrenalina este primul hormon de „luptă sau zbor”, eliberat în timpul amenințărilor imediate.

-Când activitatea 11-HSD1 în ficat este crescută, la fel și activitatea gluconeogenă a ficatului (transformarea aminoacizilor în glucoză și menținerea glicemiei ridicată în starea de rezistență la insulină), precum și absorbția trigliceridelor (grăsimilor). La animale, inhibarea 11-HSD1 reduce absorbția de grăsime de către ficat, redirecționând grăsimea circulantă către țesutul activ (de exemplu, inima, mușchiul scheletului) unde este arsă pentru a produce energie, mai degrabă decât depozitată ca grăsime.

-Disruptoarele endocrine sunt agenți de mediu, deseori poluanți din surse industriale care afectează fiziologia umană sau animală. O problemă nedestinată, afectează sănătatea umană – așa cum o demonstrează debutul mai precoce al pubertății la fete (dezvoltarea sânului încă de la vârsta de 7 ani) și o concentrație mai mică de testosteron la bărbații adulți. După cum s-ar putea aștepta, există și factori de mediu care afectează calea 11-HSD care pot influența rata obezității în creștere.

2 Maximizarea eforturilor de pierdere de grăsime

-Reducerea activității 11-HSD1 în celulele grase, în special celulele grase viscerale, ar fi de mare valoare pentru sănătatea generală a oamenilor obezi. Grăsimea viscerală este „grăsimea proastă”, mai puternic asociată diabetului de tip 2, bolilor cardiovasculare, anomaliilor hepatice și altor afecțiuni de sănătate. Combinarea acestei căi cu alte mecanisme de reducere a grăsimilor (dietă, exerciții fizice etc.) ar contribui la maximizarea eficienței și a potenței eforturilor de pierdere de grăsime . Reducerea activității 11-HSD1 în ficat ar reduce la minimum auto-sabotajul care apare în timpul rezistenței la insulină, deoarece proteina musculară este canibalizată (datorită creșterii 11-HSD1 în mușchi) pentru a produce zahăr, ceea ce perpetuează nevoia de mai multă insulină. 11-HSD1 promovează activitatea enzimelor de depozitare a grăsimilor și a ciclului de grăsime și deviază aminoacizii în producția de zahăr.

-O sursă de inhibitori 11-HSD a fost disponibilă pe rafturile magazinelor de nutriție de zeci de ani. Extractul de rădăcină de licorice (care nu trebuie confundat cu licorice bomboane) conține o serie de derivați, inhibând ambele tipuri de 11-HSD. Din păcate, licorice nu pare să conțină un inhibitor specific 11-HSD1. Acești derivați, incluzând acidul glicroretinic și carbenoxolona, nu sunt specifice țesutului și inhibă atât 11-HSD1 cât și 11-HSD2. Dezavantajul inhibării 11-HSD2, care este prezent la rinichi și colon, este că duce la pierderea de potasiu în urină și poate ridica tensiunea arterială la niveluri periculoase la unele persoane. 11-HSD2 protejează organele sensibile la aldosteron, un steroid strâns legat de cortizol, de la a fi stimulat necorespunzător de cortizol; Inhibarea 11-HSD2 duce la retenția de sodiu și reținerea de apa. De asemenea, acidul glicirretinic pare să afecteze în mod direct vasele de sânge, încetinind răspunsul acestora la creșterea tensiunii arteriale.

-Un alt factor care descurajează utilizarea suplimentelor pe bază de licorice pentru pierderea de grăsime la sportivii de sex masculin este efectul negativ al acidului glicirrtenicnic și al carbenoxolonului asupra producției de testosteron. Consumul de licorii și studiile la animale folosind carbenoxolona, precum și un inhibitor sintetic 11-HSD1, sunt asociate cu scăderea producției naturale de testosteron. Pentru sportivul care consumă substante si care folosește steroizi anabolizanți, un diuretic care nu scade potasiu și, eventual, un inhibitor ACE, acest lucru nu poate fi o problemă. Totuși, acest lucru nu a fost niciodată studiat – și cu siguranță nu este o recomandare.

-Există inhibitori specifici 11-HSD1 dezvoltați de corporațiile farmaceutice în speranța tratării obezității sau a sindromului metabolic. Sunt raportate rezultate încurajatoare, dar în acest moment, niciunul nu este programat să fie disponibil în viitorul apropiat.

-În mod logic, anumite medicamente utilizate de culturisti sunt capabili să inhibe 11-HSD1. Un medicament puțin menționat neobișnuit utilizat de culturisti este hormonul adrenocorticotrop (ACTH). Un hormon hipofizar, la fel ca hormonul de creștere (GH), rolul tradițional al ACTH este acela de a stimula glandele suprarenale să crească producția de cortizol circulant. În mod ironic, celulele adipoase expuse la ACTH reduc 11-HSD1.GH stimulează ficatul și, într-un grad mai mic, mușchiul scheletic, pentru a produce un mesager secundar numit IGF-1. IGF-1, dar nu GH, inhibă 11-HSD1 atât în ficat cât și în celulele grase, reducând cortizolul din aceste țesuturi.

-S-a menționat că multe dintre beneficiile tratamentului GH, sau semne ale deficitului de GH, pot fi legate de concentrația cortizolului tisular afectat de IGF-1. Interesant este că nici GH și nici IGF-1 nu par să afecteze 11-HSD2, susținând rolul terapiei GH sau IGF-1 pot avea în multe condiții. Notă: poate fi nevoie de o lună sau mai mult pentru ca efectele să fie evidente prin analiza sângelui sau subiectiv.

-Anumite medicamente utilizate pentru a trata colesterolul ridicat sau diabetul de tip 2 inhibă 11-HSD1, în special agoniștii PPAR-alfa și PPAR-gamma. Cu toate acestea, efectul acestor medicamente la dozele utilizate clinic este foarte modest la nivelul celulelor grase. Acest lucru este în concordanță cu  pierderi nesemnificative de grăsime raportate cu aceste medicamente.

-11-HSD1 există și în creier; concentrații crescute de cortizol în regiunile de control ale apetitului creierului duc la creșterea foamei și la creșterea în greutate. Se pare că implică un sistem numit NPY. Sistemul antagonist în creier, precum și celulele adipoase din alte părți ale corpului, este sistemul melanocortin. Este de conceput că expunerea la soare sau utilizarea medicamentelor similare melanotanului pot ajuta la reducerea prezenței cortizolului în grăsimi și creier.

-Într-un rezumat, cortizolul cu hormoni de stres nu numai că epuizează mușchii de proteine așa cum au învățat sportivii, dar încurajează și celulele grase să acumuleze grăsime, să elibereze grăsime pentru a fi depozitate în locații nesănătoase, cum ar fi ficatul sau vasele de sânge și crește starea de inflamație care sunt asociate cu o serie de consecințe asupra sănătății. Nu cortisolul din fluxul sanguin este vinovatul la majoritatea oamenilor – mai degrabă, cortizolul creat în celulele grase prin enzima 11-HSD1. 11-HSD1 este mai mare la bărbați, reprezentând modelul „burta de bere” de grăsime la bărbați și crește cu obezitate sau cu concentrații mari de insulină. 11-HSD1 poate fi redus de substanțele chimice din rădăcina de licorice, dar substanțele chimice nu sunt specifice și afectează o enzimă aferentă numită 11-HSD2, care protejează împotriva hipertensiunii arteriale și a altor efecte ale cortizolului.

-IGF-1 este posibil cel mai puternic inhibitor al 11-HSD1 și poate reprezenta o mare parte din efectul lipolitic al GH. Anumite medicamente utilizate pentru tratarea colesterolului ridicat sau a diabetului se numesc agoniști PPAR-alfa și PPAR-gamma, dar efectul lor este în cel mai bun mod. Se spune că Melanotan-II și medicamente similare îmbunătățesc pierderea în greutate și orice beneficii pot fi efectul inhibitor sau contraregulator al sistemului de melanocortină pe 11-HSD1.

-Acest domeniu va crește, sperăm că companiile farmaceutice încearcă să exploateze calea în tratarea sau prevenirea obezității.

By Bitanu-Alexandru

Referinte:

             1. Staab CA, Maser E. 11beta-Hydroxysteroid dehydrogenase type 1 is an important regulator at the interface of obesity and inflammation. J Steroid Biochem Mol Biol, 2010 Mar;119(1-2):56-72.

            2. London E, Castonguay TW. Diet and the role of 11beta-hydroxysteroid dehydrogenase-1 on obesity. J Nutr Biochem, 2009 Jul;20(7):485-93.

            3. Volek JS, Sharman MJ, et al. Body composition and hormonal responses to a carbohydrate-restricted diet. Metabolism, 2002 Jul;51(7):864-70.

            4. Morton NM, Seckl JR. 11beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 and obesity. Front Horm Res, 2008;36:146-64.

            5. Tomlinson JW, Sherlock M, et al. Inhibition of 11beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 activity in vivo limits glucocorticoid exposure to human adipose tissue and decreases lipolysis. J Clin Endocrinol Metab, 2007 Mar;92(3):857-64.

            6. Paulsen SK, Pedersen SB, et al. 11Beta-HSD type 1 expression in human adipose tissue: impact of gender, obesity, and fat localization. Obesity (Silver Spring), 2007 Aug;15(8):1954-60.

            7. Zhu L, Hou M, et al. Testosterone stimulates adipose tissue 11beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 expression in a depot-specific manner in children. J Clin Endocrinol Metab, 2010 Jul;95(7):3300-8.

            8. Desbriere R, Vuaroqueaux V, et al. 11beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 mRNA is increased in both visceral and subcutaneous adipose tissue of obese patients. Obesity (Silver Spring), 2006 May;14(5):794-8.

            9. Engeli S, Böhnke J, et al. Regulation of 11beta-HSD genes in human adipose tissue: influence of central obesity and weight loss. Obes Res, 2004 Jan;12(1):9-17.

            10. Friedberg M, Zoumakis E, et al. Modulation of 11 beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 in mature human subcutaneous adipocytes by hypothalamic messengers. J Clin Endocrinol Metab, 2003 Jan;88(1):385-93.

            11. Fain JN. Release of inflammatory mediators by human adipose tissue is enhanced in obesity and primarily by the nonfat cells: a review. Mediators Inflamm, 2010. Epub 2010 May 23.

            12. Dovio A, Roveda E, et al. Intense physical exercise increases systemic 11beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 activity in healthy adult subjects. Eur J Appl Physiol, 2010 Mar;108(4):681-7.

            13. Purnell JQ, Kahn SE, et al. Enhanced cortisol production rates, free cortisol, and 11beta-HSD-1 expression correlate with visceral fat and insulin resistance in men: effect of weight loss. Am J Physiol Endocrinol Metab, 2009 Feb;296(2):E351-7.

            14. Lee MJ, Fried SK, et al. Depot-specific regulation of the conversion of cortisone to cortisol in human adipose tissue. Obesity (Silver Spring), 2008 Jun;16(6):1178-85.

            15. Berthiaume M, Laplante M, et al. 11beta-HSD1 inhibition improves triglyceridemia through reduced liver VLDL secretion and partitions lipids toward oxidative tissues. Am J Physiol Endocrinol Metab, 2007 Oct;293(4):E1045-52.

            16. Odermatt A, Gumy C, et al. Disruption of glucocorticoid action by environmental chemicals: potential mechanisms and relevance. J Steroid Biochem Mol Biol, 2006 Dec;102(1-5):222-31.

            17. Marandici A, Monder C. Inhibition by glycyrrhetinic acid of rat tissue 11 beta-hydroxysteroid dehydrogenase in vivo. Steroids, 1993 Apr;58(4):153-6.

            18. Armanini D, Bonanni G, et al. Licorice consumption and serum testosterone in healthy man. Exp Clin Endocrinol Diabetes, 2003 Sep;111(6):341-3.

            19. Agha A, Monson JP. Modulation of glucocorticoid metabolism by the growth hormone – IGF-1 axis. Clin Endocrinol (Oxf), 2007 Apr;66(4):459-65.

            20. Wake DJ, Stimson RH, et al. Effects of peroxisome proliferator-activated receptor-alpha and -gamma agonists on 11beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 in subcutaneous adipose tissue in men. J Clin Endocrinol Metab, 2007 May;92(5):1848-56.

            21. Asensio C, Muzzin P, et al. Role of glucocorticoids in the physiopathology of excessive fat deposition and insulin resistance. Int J Obes Relat Metab Disord, 2004 Dec;28 Suppl 4:S45-52.