Στην παρούσα παρουσίαση υποστηρίζεται η υπόθεση ότι προσαρμοστικοί μηχανισμοί που βοήθησαν τον πρωτόγονο άνθρωπο να επιβιώσει σε ένα αντίξοο περιβάλλον περιστασιακής ανεύρεσης τροφής, κινδύνου λοιμώξεων και στρεσογόνων φυσικών κινδύνων, οι ίδιοι μηχανισμοί οδηγούν στην ανάπτυξη του φαινοτύπου του ΜΣ στο σύγχρονο περιβάλλον.

ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΠΙΒΙΩΣΗΣ ΣΤΟΝ ΠΡΩΤΟΓΟΝΟ ΑΝΘΡΩΠΟ

Ο πρωτόγονος άνθρωπος, για να επιβιώσει, έπρεπε να αναπτύξει μηχανισμούς προσαρμογής στο περιβάλλον που ζούσε, όπως τη δυνατότητα αντοχής στην πείνα, την ικανότητα άμυνας έναντι παθογόνων μικροβίων, καθώς και τη δυνατότητα αντιμετώπισης φυσικών κινδύνων. Προς το σκοπό αυτό τα διάφορα ομοιοστατικά συστήματα του οργανισμού έπρεπε να ικανοποιήσουν τις παραπάνω προσαρμοστικές ανάγκες. Έπρεπε δηλαδή το σύστημα της ενεργειακής ομοιοστασίας να έχει τη δυνατότητα αποθήκευσης ενέργειας υπό μορφή λίπους για τη χρησιμοποίηση του σε περιόδους ασιτίας, το ανοσολογικό σύστημα να έχει ενισχυμένη τη φυσική ανοσία και για την αντιμετώπιση φυσικών κινδύνων έπρεπε το σύστημα του stress να αντιδρά άμεσα με την ενεργοποίηση του άξονα υποθάλαμου-υπόφυσης-επινεφριδίων και την παραγωγή κορτιζολης και αδρεναλίνης.

 

Ο ΡΟΛΟΣ ΤΗΣ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗΣ ΣΤΗΝ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Ο πιο οικονομικός και αποδοτικός τρόπος αποθήκευσης ενέργειας είναι υπό μορφή τριγλυκεριδίων στο λιπώδη ιστό, η δε ασφαλέστερη τοποθεσία για αποθήκευση του λίπους είναι στη γλουταιομηριαία περιοχή (γυναικοειδής κατανομή) και στην κοιλιακή χώρα (ανδροειδής κατανομή).Σημαντικό ρόλο στη αποθήκευση ενέργειας μετά τη λήψη τροφής παίζει η ινσουλίνη οποία στο ήπαρ διεγείρει την αποθήκευση της γλυκόζης ως γλυκογόνο, στους σκελετικούς μυς διευκολύνει την είσοδο της γλυκόζης στα μυϊκά κύτταρα και την αποθήκευση της ως γλυκογόνο, ενώ στο λιπώδη ιστό διεγείρει την σύνθεση τριγλυκεριδίων από τα λιπαρά οξέα των τροφών και τη γλυκερόλη. Κατά τη φάση της νηστείας επικρατούν οι ορμόνες με καταβολική δράση, όπως η γλυκαγόνη και οι κατεχολαμίνες, οι οποίες κινητοποιούν την αποθηκευμένη ενέργεια μέσω διάσπασης του γλυκογόνου του ήπατος σε γλυκόζη και απελευθέρωσης ελεύθερων λιπαρών οξέων από την υδρόλυση των τριγλυκεριδίων στο λιπώδη ιστό. Με τη σειρά τους η γλυκόζη και τα λιπαρά οξέα οξειδώνονται στους περιφερικούς ιστούς για τις ενεργειακές ανάγκες του οργανισμού. Η ινσουλίνη δρα στα κύτταρα στόχους μετά από σύνδεση με τον ινσουλινικό υποδοχέα ο οποίος ενεργοποιείται μέσω φωσφορυλίωσης της διαμεμβρανικής β-υπομονάδας σε θέσεις τυροσίνης. Αυτό έχει ως συνέπεια την ενεργοποίηση των υποστρωμάτων ινσουλίνης στο κυτταρόπλασμα και πάλι μέσω φωσφορυλίωσης σε θέσεις τυροσίνης. Εάν κατά την ενδοκυττάρια μετάδοση του ινσουλινικού σήματος δε γίνει φωσφορυλίωση του υποδοχέα και των υποστρωμάτων ινσουλίνης σε θέση τυροσίνης αλλά σε θέση σερίνης, τότε δεν ενεργοποιούνται τα επόμενα μονοπάτια και διακόπτεται η περαιτέρω μετάδοση του σήματος, δημιουργείται δηλαδή μια μορφή αντίστασης στη δράση της ινσουλίνης. Η αντίσταση αυτή αφορά κυρίως τη γλυκομεταβολική δράση της ινσουλίνης και όχι τις μιτογόνες δράσεις. Καταστάσεις, όπως είναι η υπερινσουλιναιμία, η φλεγμονή και το stress,μπορεί να δημιουργήσουν αντίσταση στη δράση της ινσουλίνης προκαλώντας φωσφορυλίωση των υποστρωμάτων ινσουλίνης σε θέσεις σερίνης αντί τυροσίνης. Η δημιουργία αντίστασης στην ινσουλίνη στις καταστάσεις stress και φλεγμονής έχει σκοπό την εξασφάλιση γλυκόζης οποία χρειάζεται για τις άμεσες και αυξημένες ενεργειακές ανάγκες στις καταστάσεις αυτές.

 

Ο ΡΟΛΟΣ ΤΟΥ ΛΙΠΟΚΥΤΤΑΡΟΥ ΣΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΟΜΟΙΟΣΤΑΣΙΑ

Το λιποκύτταρο παίζει διπλό ρόλο στην ενεργειακή ομοιοστασία.1)αποθηκεύει την περίσσεια ενέργειας μετά τη λήψη τροφής υπό μορφή τριγλυκεριδίων και 2)απελευθερώνει την απαραίτητη ποσότητα ελεύθερων λιπαρών οξέων (ΕΛΟ)κατά τη νηστεία και συνάμα φροντίζει για την οξείδωση τους στους περιφερικούς ιστούς μέσω έκκρισης λεπτίνης και αδιπονεκτίνης. Χωρίς την δράση των ορμονών αυτών τα ΕΛΟ δεν μπορούν να οξειδωθούν και ακλουθούν την οδό της βιογένεσης με αποτέλεσμα την έκτοπη εναπόθεση λίπους. Πέραν των ορμονών αυτών ο λιπώδης ιστός εκκρίνει μικρή ποσότητα φλεγμονώδεις κυτταροκίνες, όπως TNF-α και IL-6 για τη φυσική άμυνα του οργανισμού, καθώς και PAI-1,ινωδογόνο και αγγειοτενσινογόνο που συμμετέχουν στη ρύθμιση της πήξης του αίματος κα της αρτηριακής πίεσης, αντίστοιχα. Η παραπάνω ρυθμιστική λειτουργία του λιποκυτττάρου διαφοροποιείται σε μεγάλο βαθμό ανάλογα με την κατανομή του λίπους. Έτσι τα λιποκύτταρα του ενδοκοιλιακού λίπους υπερτρέφονται, μετά την αυξημένη πρόσληψη ενέργειας, αλλά δεν ανανεώνονται,ώστε να δημιουργήσουν νέα λειτουργικά λιποκύτταρα, και έτσι υφίστανται πιο εύκολα λιπόλυση και απελευθέρωση μέσω της κυκλοφορίας στο ήπαρ και στους περιφερικούς ιστούς. Από το άλλο μέρος τα σπλαχνικά λιποκύτταρα εκκρίνουν μικρότερη του φυσιολογικού ποσότητα αδιπονεκτίνης και λεπτίνης με αποτέλεσμα την ανεπαρκή οξείδωση των ΕΛΟ στους περιφερικούς ιστούς και την έκτοπη εναπόθεση λίπους.

 

Η ΚΕΝΤΡΙΚΗ ΠΑΧΥΣΑΡΚΙΑ ΣΤΗ ΡΙΖΑ ΤΟΥ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΟΥ ΣΥΝΔΡΟΜΟΥ

Τα άτομα τα οποία για γενετικούς κυρίως λόγους αλλά και ως συνέπεια χρόνιου ψυχοκοινωνικού stress παρουσιάζουν κεντρική κατανομή λίπους και υπερσιτίζονται αποκτούν κεντρικού τύπου η κοιλιακή παχυσαρκία. Τα άτομα αυτά κινδυνεύουν να αποκτήσουν το φαινότυπο του ΜΣ. Οι εκδηλώσεις του μεταβολικού συνδρόμου στα άτομα με κεντρική παχυσαρκία είναι συνέπεια δυο παραγόντων.1)της έκτοπης λιπογένεσης με αποτέλεσμα τη λιπώδη διήθηση του ήπατος ,την υπερτριγλυκεριδαιμία και την αυξημένη νεογλυκογένεση στο ήπαρ και τη δημιουργία αντίστασης στην ινσουλίνη στους σκελετικούς μυς και 2)της υποκλινικής φλεγμονής οποία συμβάλλει στην ανάπτυξη στεατοηπατίτιδας, επαυξάνει την αντίσταση στην ινσουλίνη και επίσης συμβάλλει στη δυσλειτουργία του ενδοθηλίου των αγγείων και την υπέρταση. Από το άλλο μέρος η συσσώρευση λιπαρών οξέων και οι προφλεγμονώδεις κυττταροκίνες στο πάγκρεας συμβάλλουν στη δυσλειτουργία του β κυττάρου με αποτέλεσμα μειωμένη έκκριση ινσουλίνης. Η δημιουργία αντίστασης στην ινσουλίνη λόγω της έκτοπης εναπόθεσης λιπιδίων και της φλεγμονής αναγκάζει το β κύτταρο να παράγει αυξημένη ποσότητα ινσουλίνης, για να διατηρήσει την ομοιοστασία της γλυκόζης. Η υπερινσουλιναιμία δρώντας μέσω της ανέπαφης μιτογόνου οδού διεγείρει τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό και μπορεί έτσι να συμβάλλει στην εκδήλωση της μελανίζουσας ακάνθωσης ,της υπερανδρογοναιμίας στις γυναίκες και τον αυξημένο κίνδυνο για καρκινογένεση.Σε ένα τέτοιο υπόστρωμα, άτομα τα οποία για γενετικούς λόγους έχουν ευαίσθητα β-κυτταρα, τα τελευταία υφίστανται κυτταρικό θάνατο με αποτέλεσμα προοδευτική μείωση της έκκρισης ινσουλίνης και την κλινική εκδήλωση του διαβήτη τύπου 2.

 

ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΣΤΗΝ ΙΝΣΟΥΛΙΝΗ: ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ «ΔΥΣΠΡΟΣΑΡΜΟΓΗΣ» ΣΤΟ ΣΥΓΧΡΟΝΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

Όπως προαναφέρθηκε, η αντίσταση στην ινσουλίνη δημιουργείται σε καταστάσεις stress, οξείας φλεγμονής και έκτοπης λιπογένεσης. Ο πρωτόγονος άνθρωπος, ενώπιος φυσικών κινδύνων ή οξείας φλεγμονής, έπρεπε να ενεργοποιήσει τον άξονα του stress μέσω απελευθέρωσης γλυκοκορτικοειδών και κατεχολαμινών. Δημιουργούσε έτσι μια προσωρινή αντίσταση στην ινσουλίνη, η οποία επέτρεπε την εξοικονόμηση γλυκόζης και ΕΛΟ, ώστε να χρησιμοποιηθεί η ενέργεια για την αντιμετώπιση του κινδύνου μέσω της γνωστής ως ‘fight or flight’ αντίδρασης. Στις περιπτώσεις αυτές, η αντίσταση στην ινσουλίνη συνέβαινε μέσω φωσφορυλίωσης των υποστρωμάτων ινσουλίνης σε θέση σερίνης και είχε προσαρμοστικό χαρακτήρα. Ο σύγχρονος άνθρωπος ζει σε ένα περιβάλλον που κυριαρχεί το χρόνιο ψυχοκοινωνικό stress. Κινητοποιεί ενέργεια με τον ίδιο μηχανισμό του stress, αλλά δεν χρησιμοποιεί την ενέργεια αυτή, η οποία έτσι επαναποθηκεύεται στις κεντρικές λιποαποθήκες με αποτέλεσμα την κοιλιακή παχυσαρκία. Η δεύτερη συνέπεια στην περίπτωση αυτή είναι η χρόνια αντίσταση στην ινσουλίνη, η οποία όμως αποβαίνει νοσογόνος για τον οργανισμό. Το ίδιο ισχύει και για την χρόνια υποκλινική φλεγμονή που συνοδεύει, όπως προαναφέρθηκε, την κοιλιακή παχυσαρκία. Ο δεύτερος μηχανισμός δημιουργίας αντίστασης στην ινσουλίνη, που και πάλι δημιουργείται αντισταθμιστικά, είναι στις περιπτώσεις της έκτοπης συσσώρευσης λίπους στους σκελετικούς μύες, και παρουσία κεντρικής παχυσαρκίας. Η αυξημένη πρόσληψη ενέργειας στην περίπτωση αυτή με την συνοδό υπερινσουλιναιμία επαυξάνει την ενδογενή παραγωγή και συσσώρευση λιπιδίων μακράς αλύσου και κεραμιδίων. Το κύτταρο στην περίπτωση αυτή, για να αποφύγει το βέβαιο κυτταρικό θάνατο λόγω λιποαπόπτωσης, προσπαθεί να επιβιώσει δημιουργώντας «τεχνητή» αντίσταση στην ινσουλίνη και μειώνοντας έτσι την είσοδο της γλυκόζης και την επακόλουθη λιπογένεση. Έτσι λοιπόν στην περίπτωση της έκτοπης λιπογένεσης το κύτταρο δημιουργεί, αντιροπιστικά, αντίσταση στην ινσουλίνη, για να αποφύγει τον αποπτωτικό θάνατο.

 

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ

Προσαρμοστικοί μηχανισμοί, όπως η ανάγκη αποθήκευσης λίπους, η ενεργοποίηση του μηχανισμού του stress έναντι φυσικού κινδύνου και η απάντηση στην οξεία φλεγμονή, βοήθησαν τον πρωτόγονο άνθρωπο να επιβιώσει και να αναπαράγει στο περιβάλλον που ζούσε. Στο σύγχρονο περιβάλλον με την άφθονη και ψηλού ενεργειακού περιεχομένου τροφή, την ακινησία και το χρόνιο ψυχοκοινωνικό stress,οι ίδιοι μηχανισμοί ενεργοποιούνται, ως μη όφειλαν, και δημιουργούν το φαινότυπο του ΜΣ, με αποτέλεσμα τον κίνδυνο για ανάπτυξη σακχαρώδους διαβήτη τύπου 2 και πρώιμης αθηρωμάτωσης κα καρδιαγγειακής νόσου. Επομένως οι στρατηγικές επιβίωσης στη σύγχρονη εποχή είναι η διατροφή η φυσική δραστηριότητα, όπως το περπάτημα, και λιγότερο stress.Η πολιτεία θα πρέπει να βελτιώσει τις συνθήκες στο χώρο εργασίας, ώστε να είναι λιγότερο στρεσογόνες και να υπάρχει ελεύθερος χρόνος, ιδίως στα παιδιά για παιχνίδι, διασκέδαση και σωματική άσκηση. Έτσι θα μπορέσει να γίνει πράξη το ρητό. «Νους υγιής σε σώμα υγιές».