Leptine: hoe werkt dit hormoon?
De laatste weken wordt steeds verder duidelijk wat de rol van leptine is in COVID-19 en hoe dit hormoon verantwoordelijk kan zijn voor het ontstaan van complicaties in deze ziekte. We zien een toenemende interesse in het werkingsmechanisme van deze stof en leggen u graag uit wat de functie en werking is.
Vetweefsel
In tegenstelling tot wat altijd werd gedacht, is vetweefsel een actief endocrien orgaan. Het is opgebouwd uit vetcellen oftewel adipocyten. Adipocyten scheiden zogenaamde adipokinen uit; hormonen, inflammatoire cytokinen en andere eiwitten die een rol spelen op verschillende plaatsen in ons lichaam. Vetweefsel is dus niet louter een opslagorgaan voor overtollige energie, maar een actief metabool orgaan dat een sterke rol speelt in metabolisme en inflammatie. Leptine is één van de hormonen die wordt uitgescheiden door adipocyten. Al onze organen hebben receptoren voor leptine. De hersenen, het immuunsysteem en de voortplantingsorganen zijn het meest gevoelig voor deze stof. Vetweefsel
Een belangrijke functie van leptine is de rol in het honger- en verzadigingsgevoel en energieverbruik. Als verzadigingshormoon zorgt leptine na binding aan zijn receptor in de nucleus arcuatus in de hypothalamus voor het signaal dat we verzadigd zijn. Leptine informeert als het ware onze hersenen over de energiestatus van het lichaam. Indien deze voldoende is, voelen we geen honger, stoppen we met eten en is er energie voor allerhande activiteiten; leptine verhoogt dan ook het energieverbruik. Zijn leptineniveaus laag, dan wordt hongergevoel gestimuleerd, energieverbruik verminderd en gaan we op zoek naar eten. Zijn leptineniveaus echter voortdurend hoog, dan kan dit op den duur leiden tot vermindering van de gevoeligheid voor leptine door vermindering van het aantal receptoren: we worden leptineresistent. Dit is een fenomeen dat vaker wordt gezien bij hormonen; denk ook aan insulineresistentie (wat overigens nauw samenhangt met leptineresistentie) of cortisolresistentie. Een van de gevolgen van leptineresistentie is dat ons verzadigingsgevoel minder wordt, waardoor we kunnen over-eten. Ook het energieverbruik wordt dan minder.
Functie en evolutionair aspect
Evolutionair gezien was dat handig: door vermindering van het energieverbruik werd in tijden van ernstige schaarste energie gespaard voor overleven. In tijden van overvloed zorgde leptineresisentie ervoor dat we konden over-eten en zodoende vetweefsel konden opbouwen om energie op te slaan. Het fenotype dat het best in staat was in tijden van overvloed vet op te slaan, was in het voordeel: dit fenotype had de beste overlevingskansen in tijde van schaarste, gelet op de aanwezige energievoorraad. Perioden van overvloed hebben gedurende de evolutie waarschijnlijk nooit lange tijd geduurd, waardoor leptineniveaus een natuurlijke fluctuatie kenden en leptineresistentie nauwelijks een probleem zal zijn geweest.
Voortdurende overvloed en leptineresistentie
We leven vandaag de dag in een wereld waar voedsel altijd en in grote overvloed aanwezig is en bovendien energierijk is. Hoe komt het dat we, ondanks een ingenieus honger- en verzadigingssysteem, ons makkelijk kunnen over-eten? Het antwoord is simpel: omdat het kàn. Over-eten is mede mogelijk doordat veel voedingsmiddelen die deel uit maken van ons huidig voedingspatroon na de maaltijd een ontstekingsreactie kunnen uitlokken: de post-prandiale inflammatoire respons (PPIR). Daardoor kan de hypothalamus (tijdelijk) ontsteken en wordt ons verzadigingsgevoel (tijdelijk) uitgeschakeld. Indien dit keer op keer gebeurt, kan de leptinehuishouding verstoord raken: we voelen geen verzadiging meer en denken alsmaar dat we honger hebben. Als we voortdurend meer energie innemen dan dat we energie verbruiken, produceren onze vetcellen voortdurend leptine om aan te geven dat er genoeg energie is en kan uiteindelijk de hierboven beschreven leptineresistentie ontstaan. Dat fenomeen doet zich voornamelijk voor in de hersenen. Dan spreken we over een centrale leptineresistentie. Indien dat het geval is worden de hersenen niet meer correct geïnformeerd over de energiestatus van het lichaam. De hersenen nemen als het ware niet meer waar dat voldoende energie is, sterker nog, er wordt voortdurend een tekort aan energie ervaren. Het verzadigingssyteem verliest daardoor zijn werking: we worden onverzadigbaar, blijven eten en krijgen te maken met een energie-overschot en dientengevolge groei van vetweefsel en vaak ook gewicht.
Deze status van hyperleptinemie met centrale leptineresistentie ligt aan de basis van veel ziektebeelden, name de pro-inflammatoire ziektebeelden. Leptine heeft een pro-inflammatoire werking in het immuunsysteem. Het activeert zowel de cellen van het aangeboren als het verworven of adaptief immuunsysteem en zorgt ervoor dat deze cellen zich sneller en efficiënter verplaatsen en dat deze meer pro-infammatoire cytokinen produceren. Bovendien zorgt een toename van adipocyten voor een zuurstof- en nutriëntentekort in vetweefsel. Cellen die een zuurstoftekort of nutriëntentekort hebben komen onder stress te staan en gaan pro-inflammatoire cytokinen produceren. Door deze tweeledige toename van pro-inflammatoire cytokinen kan een staat van laaggradige ontsteking ontstaan, wat een grote impact heeft op de normale fysiologie van ons immuunsysteem. Ziektebeelden zoals osteoartritis, reumatoïde artritis en psoriasis zijn allemaal gelinkt aan een ontregelde leptinehuishouding.
De invloed op COVID-19
Ook in de huidige Corona-pandemie blijkt leptine een rol te spelen in het ontstaan van hyperinflammatie en het optreden van complicaties die het verloop van COVID-19 verergeren. Hierover schreven wij in ons artikel: Het coronavirus, leptine en resveratrol: hoe werkt het? In een wereld waarin de bevolkingsgraad zo hoog is dat er een grote virale druk is, is het dus van groot belang dat we onszelf optimaal kunnen beschermen tegen de gevolgen van virale besmettingen. Het verminderen van leptineresistentie en vergroten van de leptinegevoeligheid, onder meer door een vermindering van een teveel aan vetweefsel, kunnen daaraan bijdragen.
Interventies
De belangrijkste interventie om leptineresistentie te verminderen en leptinegevoeligheid te vergroten of een goede leptinegevoeligheid te handhaven, is leefstijl. Intermitterend vasten, het eten van kwalitatief goede, nutriëntrijke en koolhydraatbeperkte voeding, het vermijden van teveel en te energierijke voeding, voldoende beweging, voldoende ontspanning en een goed bioritme dragen bij aan een goede leptinehuishouding, preventief en curatief. Daarnaast kan suppletie van stoffen als resveratrol, Garcinia mangostana en PQQ ondersteunend zijn bij het reguleren van een verstoorde leptinehuishouding. De stoffen astaxantine en fucoxantine kunnen bijdragen aan het verminderen van de post-prandiale inflammatoire respons. Voor de werking van deze stoffen, mogelijke contra-indicaties en/of interacties met geneesmiddelen, verwijzen wij u naar onze monografieën.
Een goede leptinehuishouding is een belangrijk mechanisme om gezond te blijven. Besmetting met virussen kunnen we niet voorkomen, maar de manier waarop ons lichaam reageert op virale (en andere) infecties is wel degelijk beïnvloedbaar. Met interventies om de leptinehuishouding te reguleren, kunt u uw patiënten preventief en curatief helpen om hun gezondheid te verbeteren en de impact van virusinfecties te verminderen.
Kennis in de praktijk
Referenties:
Ardid-Ruiz, A. et.al., 2018, Potential Involvement of Peripheral Leptin/STAT3 Signaling in the Effects of Resveratrol and Its Metabolites on Reducing Body Fat Accumulation, Nutrients 10, nr. 11 (14 november 2018): 1757. https://doi.org/10.3390/nu10111757.
Conde, J. et.al., 2010, At the Crossroad between Immunity and Metabolism: Focus on Leptin; Expert Review of Clinical Immunology 6, nr. 5 (september 2010): 801–8. https://doi.org/10.1586/eci.10.48.
Francisco, V. et.al., 2018, Obesity, Fat Mass and Immune System: Role for Leptin; Frontiers in Physiology 9 (1 juni 2018): 640. https://doi.org/10.3389/fphys.2018.00640.
Martin, SS. Et.al., 2008, Leptin Resistance: A Possible Interface of Inflammation and Metabolism in Obesity-Related Cardiovascular Disease; Journal of the American College of Cardiology 52, nr. 15 (7 oktober 2008): 1201–10. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2008.05.060.
Scarpace, Philip, J., 2007, Elevated Leptin: Consequence or Cause of Obesity?; Frontiers in Bioscience 12, nr. 8–12 (2007): 3531. https://doi.org/10.2741/2332.
Tilg, Herbert, en Alexander R. Moschen, 2006, Adipocytokines: Mediators Linking Adipose Tissue, Inflammation and Immunity; Nature Reviews Immunology 6, nr. 10 (oktober 2006): 772–83. https://doi.org/10.1038/nri1937.
Thaler JP, Choi SJ, Schwartz MW, Wisse BE. Hypothalamic inflammation and energy homeostasis: Resolving the paradox. Front Neuroendocrinol. 2010;31(1):79-84. https://doi.org/10.1016/j.yfrne.2009.10.002
Wong C. et.al., 2007, Leptin-Mediated Cytokine Release and Migration of Eosinophils: Implications for Immunopathophysiology of Allergic Inflammation; European Journal of Immunology 37, nr. 8 (augustus 2007): 2337–48. https://doi.org/10.1002/eji.200636866.
Wrann, C.D. et.al., 2012, Short-Term and Long-Term Leptin Exposure Differentially Affect Human Natural Killer Cell Immune Functions; American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism 302, nr. 1 (1 januari 2012): E108–16. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00057.2011.
‘Raspberry Ketone and Garcinia Cambogia Rebalanced Disrupted Insulin Resistance and Leptin Signaling in Rats Fed High Fat Fructose Diet | Elsevier Enhanced Reader’. Geraadpleegd 23 oktober 2019. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2018.11.079.
