Clin Osteol 2003; 8(4): 135-137
Postavení leptinu v metabolizmu kostní tkáně - co vlastně vímeČlánky
Leptin je polypeptid o molekulové hmotnosti 14kDa, secernovaný tukovými buňkami. Uplatňuje se v signalizaci pocitu sytosti a negativní zpětnou vaz bou tlumí adipogenezu. V poslední době je často diskutována možná role leptinu v metabolizmu skeletu. Angiogenním a osteogenním účinkem na prekurzory kostních buněk leptin stimuluje nárůst kostní hmoty ve fetálním období. Ve zralé kostní tkáni snižuje úroveň kostního obratu podporou ex prese osteoprotegerinu buňkami stromatu a mononukleáry, u nichž indukuje i tvorbu antagonistů receptoru pro interleukin 1. Periferní aplikace leptinu pokusným zvířatům zvyšuje formaci kortikální kosti. Kromě přímého pozitivního vlivu na proliferaci chondrocytů a osteoblastů v periferii byl též pro kázán nepřímý centrální účinek leptinu na receptory v hypothalamu, jejichž aktivace naopak vede k poklesu formace kostní hmoty. Výsledný účinek pak závisí na řadě faktorů včetně aktuálního stavu hematoencefalické bariéry. Studie s takřka šesti tisíci sledovanými jedinci neprokázala přímý vztah koncentrace leptinu v séru a denzity kostního minerálu, leptinemie spíše kore a "body mass" indexem.
Klíčová slova: leptin, kostní metabolizmus.
The role of leptin in bone metabolism - what do we know
Leptin is a 14kDa polypeptide, produced by fat cells. Leptin plays a role in signalisation of satiety and inhibition of adipocytes differentiation by nega tive feedback. There exists a rich discussion on possible role of leptin in bone metabolism in literature. Leptin is able to induce bone tissue accumula tion due to its angiogenic and osteogenic influence on bone cells precursors during fetal period. Leptin reduces bone turnover rate by increasing osteoprotegerin levels in human marrow stromal cells as well as mononuclear cells in mature bone tissue. Leptin directly induces the secretion of interleukin-1 receptor antagonist in human monocytes. Peripheral administration of leptin results in enhanced cortical bone formation while intra cerebral administration to laboratory animals results in decreasing bone formation through hypothalamic receptors activation. Final effect depends on numerous factors including actual blood-brain barrier status. In study with nearly six thousand participants, serum leptin concentration did not ap pear to affect directly bone mineral de
Keywords: leptin, bone metabolism.
Zveřejněno: 11. prosinec 2003 Zobrazit citaci
Reference
- Greenspan SL, Myers ER, Maitland LA, et al. Fall severity and bone mineral sity as risk factors for hip fracture in ambulatory elderly. JAMA 1994; 271:128-133.
Přejít k původnímu zdroji... - Reid IR, Plank LD, Evans MC. Fat mass is an important determinant of whole body bone density in premenopausal women but not in men. J Clin Endocrinol Metab 1992;75:782-790.
Přejít k původnímu zdroji... - Schott AM, Cormier C, Hans D, et al. How hip and whole-body bone mineral den sity predict hip fracture poros Int 1998;8:247-254.
Přejít k původnímu zdroji... - Reid IR, Ames R, Evans MC, et al. Determinants of total body and regional bone mineral density in normal postm Endocrinol Metab 1992;75:45-51.
Přejít k původnímu zdroji... - Cornish J, Reid I gist 1999;9:183-189.
- Ruhl CE, Everhart JE. Leptin concentrations in the United States: Relations w demographic and anthropometric measures. Am J Clin Nutr 2001;74:295-301.
Přejít k původnímu zdroji... - Masuzaki H, Ogawa Y, Sagawa N, et al. Nonadipose tissue production of leptin: leptin as a novel placenta derived hormone in humans. Nat Med 1997; 2:1029-1033.
Přejít k původnímu zdroji... - Reseland JE, Syversen U, Bakke I, et al. Leptin is expressed in and secreted primary cultures of human osteoblasts and promotes bone mineralisation. J Bone Miner Res 2001;16:1426-1433.
Přejít k původnímu zdroji... - Shimabukuro M, Koyama K, Chen G, et al. Direct antidiabetic effect of leptin through triglyceride depletion of tissues. Proc Natl Acad Sci USA 1997;94: 4637-4641.
Přejít k původnímu zdroji... - Lord GM, Matarese G, Howard LK, et al. Leptin modulates the T-cell i ponse and reverses starvation-induced immunosupression. Nature 1998;394: 897-901.
Přejít k původnímu zdroji... - Gainsford T, Willson TA, Metcalf D, et al. Leptin can induce proliferation, di rentiation, and functional activation of hemopoetic cells. Proc Natl Acad Sci USA 1996;93:14564-14568.
Přejít k původnímu zdroji... - Tsuchiya T, Shimizu H, Horie T, Mori M. Expression of leptin receptor in lung: Leptin as a growth factor. Eur J Pharmacol 1999;365:273-279.
Přejít k původnímu zdroji... - Sierra-Honigmann MR, Nath AK, Murakami C, et al. Biological action of leptin as an angiogenic factor. Science 1998;281:1683-1686.
Přejít k původnímu zdroji... - Yu WH, Kimura M, Walczewska A, et al. Role of leptin in hypothalamic-pituita ry function. Proc Natl Acad Sci USA 1997;94:1023-1028.
Přejít k původnímu zdroji... - Spicer LJ, Francisco CC. The adipose obese gene product, leptin: Evidence of a direct inhibitory role in ovarian function. Endocrinology 1997;138:3374-3379.
Přejít k původnímu zdroji... - Caprio M, Isidori AM, Carta AR, et al. Expression of in rodent Leydig cells. Endocrinology 1999;140:4939-4947.
Přejít k původnímu zdroji... - Bornstein SR, Uhlmann K, Haidan A, et al. Evidence for a novel peripheral acti on of leptin as a metabolic signal to the adrenal gland" Leptin inhibits cortisol lease directly. Diabetes 1997;46:1235-1238.
Přejít k původnímu zdroji... - Bassilana F, Susa M, Keller HJ, Halleux C. Human mesenchymal stem cells un dergoing osteogenic differentiation express leptin and functional leptin receptor. J Bone Miner Res 2000;15 (Suppl 1):378.
- Lee YJ, Park JH, Ko JS, Kim HM. Expression of signal-transducing leptin recep tors on rat osteoblats indicates a direct involvement of leptin in the regulation of bone formation. J Bone Miner Res 2001;16 (Suppl 1):495.
- Enjuanes A, Supervia A, Nogues X, Diez-Perez A. Leptin receptor (OB-R) gene expression in human primary osteoblasts: confirmation. J Bone Miner Res 2002;17:1135.
Přejít k původnímu zdroji... - Steppan CM, Crawford DT, Chidsey-Frink KL, et al. L of bone growth in ob/ob mice. Regul Pept 2000;92:73-78.
Přejít k původnímu zdroji... - Kume K, Satomura K, Nishisho S, et al. Potential role of leptin in endochond ossification. J Histochem Cytochem 2002;50:159-169.
Přejít k původnímu zdroji... - Burguera B, Hofbauer LC, Thomas T, et al. Leptin reduces ovariectomy-induced bone loss in rats. Endocrinology 2001;142:3546-3553.
Přejít k původnímu zdroji... - Holloway WR,Collier FM, Aitke J Bone Miner Res 2002;17:200-209.
Přejít k původnímu zdroji... - Cornish J, Callon KE, Bava U et al. Leptin directly regulates bone cell func vitro and reduces bone fragility in vivo. J Endocrinol 2002;175:405-415.
Přejít k původnímu zdroji... - Gordeladze JO, Drevon CA, Syversen U, Reseland JE. Leptin stimulates human osteoblastic cell proliferation, de novo collagen synthesis, and mineralisation: impact on differentiation markers, apoptosis, and osteoclastic signaling. J Cel Biochem 2002;85:825-836.
Přejít k původnímu zdroji... - Gabay C, Dreyer M, Pellegrinelli N, et al. Leptin directly induces the secret interleukin 1 receptor antagonist in human monocytes. J Clin Endocrinol Metab 2001,86:783-789.
Přejít k původnímu zdroji... - Mathey J, Horcajada-Molteni MN, Chanteranne B, et al. Bone mass in obese dia betic Zucker rats: influence of treadmill running. Calcified Tissue International 2002;70:305-311.
Přejít k původnímu zdroji... - Thomas T, de Vittoris R, David VN, et al. Leptin prevents disuse-induced bone loss in tail-suspended female rats. J Bone Miner Res 2001;16:S143.
- Sawa-Wojtanowicz B, Sliwa E, Kowalik S, et al. The influence of leptin on t velopment of skeletal systém investigated on the model of ribs during the first week of neonatal life in the pig. Calcif Tissue Int 2003;72:436.
- Ducy P, Amling M, Takeda S, et al. Leptin inhibits bone formation through a pothalamic relay: a central control of bone mass. Cell 2000;100:197-207.
Přejít k původnímu zdroji... - Whitfield JF. Leptin: brains and bones. Expert Opin Investig Drugs 2001 Sep; 10:1617-1622.
Přejít k původnímu zdroji... - Egrise D, Lubansu A, Schoutens A. Central perfusion of leptin decreases bone f mation in the rat but does not increase the power ofbone marrow extracellular flu id to inhibit osteoblast proliferation. Calcif Tissue Int 2003;72:350.
- Baldock PA, Sainsbury A, Couzens M, et al. Hypothalamic Y2 receptors regulate bone formation. J Clin Invest 2002;109:915-9.
Přejít k původnímu zdroji... - Takeda S, Elefteriou F, Levasseur R, et al. Leptin regulates bone formation via sympathetic nervous system. Cell 2002;111:305-17.
Přejít k původnímu zdroji... - Garcia Mayor RV, Andrade MA, Rios M, et al. Serum leptin levels in normal children: relationship to age, gender, body mass index, pituitary gonadal hormo nes, and pubertal stages. J Endocrinol Metab 1997;82:2849-2855.
Přejít k původnímu zdroji... - Stock SM, Sande EM, Bremme KA. Leptin levels vary significantly during the menstrual cycle, pregnancy, and in vitro fertilization treatment: possible relation to estradiol. Fertil Steril 1999;72:657-662.
Přejít k původnímu zdroji... - Boguszewski M, Dahleren I, Biarnason R, et al. Serum leptin in short children born small for gestational age: relationship with the growth response to growth hormone treatment. The Swedish Study Group for Growth Hormone Treatment. Eur J Endocrinol 1997;137:387-395
Přejít k původnímu zdroji... - Christou H, Connors JM, Ziotopoulou M, et al. Cord blood leptin and insulin-like growth factor levels are independent predictors of fetal growth. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 935-938.
Přejít k původnímu zdroji... - Varvarigou A, Mantzoros CS, Beratis NG. Cord blood leptin concentrations in re lation to intrauterine growth. Clin Endocrinol (Oxf) 1999; 50: 177-183.
Přejít k původnímu zdroji... - Ogueh O, Sooranna S, Nicolaides KH, Johnson MR. The relationship between leptin concentration and bone metabolism in the human fetus. J Clin Endocrinol Metab 2000;85:1997-1999.
Přejít k původnímu zdroji... - Melczer Z, Banhidy F, Csomor S, et al. Influence of leptin and the TNF system on insulin resistance in pregnancy and their effect on anthropometric parameters of newborns. Acta Obstet Gynecol Scand. 2003;82:432-438.
Přejít k původnímu zdroji... - Yamauchi M, Sugimoto T, Yamaguchi T, et al. Plasma leptin concentrations are associated with bone mineral density and the presence of vertebral fractures in postmenopausal women. Clin Endocrinol 2001;55:341-347.
Přejít k původnímu zdroji... - f^sco JA, Henry MJ,Kotowicz JA, et al. Serum leptin levels are associated with bone mass in nonobese women. J Clin Endocrinol Metab 2001;86:1884-1887.
Přejít k původnímu zdroji... - Blain H, Vuillemin A, Guillemin F, et al. Serum leptin level is a predictor of bone mineral density in postmenopausal women. J Clin Endocrinol Metab 2002;87:1030-1035.
Přejít k původnímu zdroji... - Scariano JK, Garry PJ, Montoya GD et al. Serum leptin levels, bone mineral den sity and osteoblast alkaline phosphatase activity in elderly men and women. Mech Ageing Dev 2003;124:281-286.
Přejít k původnímu zdroji... - Zoico E, Zamboni M, Adami S, et al. Relationship between leptin levels and bone mineral density in the elderly. Clin Endocrinol (Oxf). 2003;59:97-103.
Přejít k původnímu zdroji... - Shaarawy M, Abassi AF, Hassan H, Salem ME. Relationship between serum leptin concentrations and bone mineral density as well as biochemical markers of bone turnover in women with postmenopausal osteoporosis. Fertil Steril 2003;79:919-924.
Přejít k původnímu zdroji... - Sahin G, Polat G, Baethis S, Milcan A, et al. Body composition, bone miner sity, and circulating leptin levels in postmenopausal Turkish women. Rheumatol Int 2003;23:87-91.
Přejít k původnímu zdroji... - Ushiroyama T, Ikeda A, Hosotani T, et al. Inverse correlation between seru tin concentration and vertebral bone density in postmenopausal women. Gynecol Endocrinol. 2003;17:31-6.
Přejít k původnímu zdroji... - Ruhl CE, Everhart JE. Relationship of serum leptin concentration with bone mineral density in the United States population. J Bone Miner Res 2002; 17:1896-903.
Přejít k původnímu zdroji...

