Гормон лептин и как он влияет на организм

Когда в 1994 году ученые из Рокфеллеровского университета нашли у мышей ген ob, без которого животные безостановочно ели и становились огромными, а белок, который он кодирует, позже назвали лептином, казалось, что лекарство от ожирения уже рядом^[1]. Через два года выяснилось странное. У людей с ожирением лептина в крови было в среднем 31,3 нг/мл, а у людей с обычным весом 7,5 нг/мл, то есть примерно вчетверо меньше. Чем больше жира, тем больше гормона, а аппетит от этого не уменьшался^[2]. Этот парадокс до сих пор определяет, как ученые думают о лептине, и объясняет, почему больше гормона сытости не означает меньше аппетита.

Что такое лептин

Лептин является гормоном, который вырабатывает жировая ткань, преимущественно белый жир. В быту его часто называют «гормоном сытости». Главная задача лептина состоит в том, чтобы сообщать мозгу: энергии в запасе достаточно, голодать не нужно. Так он помогает долгосрочно поддерживать равновесие между съеденным и потраченным.

С тех пор как лептин открыли, представления о нем значительно расширились^[3]. Сначала его изучали как гормон аппетита, а теперь исследуют и его роль в иммунитете, репродуктивном здоровье, обмене глюкозы и жиров.

Сегодня лептин интересует медиков в связи с болезнью Альцгеймера, бесплодием, воспалительными процессами, депрессией и половым созреванием детей. Однако лучше всего доказано то же его действие: регуляция энергетического баланса.

Как работает лептин

Лептин не выключает аппетит сразу после обеда. Он работает медленнее и следит за общей картиной: сколько мы едим, сколько тратим и сколько жира храним. По этим данным мозг решает, нужна ли сейчас еда^[3].

Механизм действия

Жировые клетки выделяют лептин в кровь, и он попадает в мозг, прежде всего в гипоталамус. Этот отдел управляет аппетитом, температурой тела, метаболизмом и работой многих желез. Чтобы подействовать, гормон должен пройти через гематоэнцефалический барьер, своеобразный фильтр между кровью и мозгом. Лептин проходит его с помощью специальных транспортных механизмов, и если они работают хуже, в гипоталамус попадает меньше гормона^[4].

Система работает по принципу отрицательной обратной связи, как термостат. Когда жировых запасов много, лептина становится больше, и мозг получает сигнал «хватит есть». Когда уровень падает, например во время голодания, мозг воспринимает это как нехватку энергии и усиливает голод.

Лептин и грелин

Противоположную работу выполняет грелин, которого называют «гормоном голода». Его вырабатывает преимущественно желудок, и работает он быстро: уровень грелина почти удваивается перед каждой трапезой и падает до минимума в течение часа после нее^[5]. Лептин меняется медленно, за дни и недели, вслед за запасами жира. Грелин отвечает на вопрос «пора ли поесть сейчас», лептин на вопрос «сколько у нас запасов».

Роль при снижении веса

Когда тело теряет жир, лептина становится меньше, и мозг реагирует на это как на угрозу голода: усиливает аппетит и снижает расход энергии. В одном исследовании 10 человек удерживали вес на 10% ниже исходного. Когда им подкожно вводили столько лептина, чтобы его уровень вернулся к тому, что был до похудения, расход энергии, тонус симпатической нервной системы и уровень гормонов щитовидной железы тоже вернулись к прежним значениям^[6]. Авторы пришли к выводу, что состояние после похудения можно рассматривать как относительную нехватку лептина.

Другие возможные функции

Главная функция лептина касается энергии, но он влияет и на другие системы:

• Обмен веществ: участвует в регуляции расхода энергии, уровня глюкозы и липидов крови^[7].
• Иммунитет: у детей с врожденной нехваткой лептина было меньше Т-лимфоцитов CD4+, и клетки хуже реагировали на раздражители, а лечение лептином это исправляло^[8].
• Гормональный баланс: связан с регуляцией инсулина, гормонов щитовидной железы и половых гормонов^[8].
• Репродуктивную систему: у женщин с гипоталамической аменореей (исчезновением менструаций из-за нехватки энергии, например при изнурительных тренировках или малом весе) введение лептина усилило работу яичников, и у трех участниц восстановились овуляторные циклы^[9].

Большинство этих эффектов заметны именно тогда, когда лептина очень мало. Что они значат для людей с обычным уровнем гормона, еще выясняют.

Что регулирует уровень лептина

Главный регулятор прост: количество жира. В исследовании, с которого началась история «парадокса лептина», уровень гормона очень тесно коррелировал с процентом жира в теле, а после похудения снижался^[2]. Поэтому после диеты часто появляется голод даже тогда, когда организм физически не нуждается в еде.

Если жира становится больше, лептин должен был бы притормозить аппетит. Если тело тратит запасы, сигнал слабеет, и гипоталамус усиливает голод. Так организм защищает запасы энергии в долгосрочной перспективе.

Уровень лептина меняется медленнее, чем глюкоза или инсулин после еды. Один день переедания или разгрузки мало что меняет: гормон реагирует на общую тенденцию накопления или потери жира. После похудения эта тенденция держится долго. У людей, которые похудели в среднем на 13,5 кг, уровень лептина и через год оставался ниже исходного, а чувство голода сильнее^[10].

Последствия высокого уровня лептина

Казалось бы, чем больше гормона сытости, тем меньше хочется есть. На практике при избытке жира лептин растет, а мозг со временем слабее реагирует на его сигнал. Такое состояние называют лептинорезистентностью, то есть нечувствительностью к лептину.

У людей с ожирением лептина в крови в среднем в несколько раз больше, чем у людей с обычным весом, но аппетит от этого не уменьшается^[2]. Мозг будто перестает «слышать» гормон, что подталкивает к перееданию и дальнейшему набору веса.

Повышенный уровень лептина, гиперлептинемию, связывают и с другими состояниями. Речь идет об ассоциациях: в большинстве случаев неизвестно, что здесь причина, а что следствие.

К состояниям, которые ассоциируют с избытком лептина, относятся^[11]:

• Депрессия: связь двусторонняя. У животных депрессивное поведение чаще связывали с низким уровнем лептина, а сам гормон действовал подобно антидепрессанту; считается, что на настроение могут влиять и нехватка лептина, и нечувствительность к нему^[12].
• Пищевая зависимость: снижение чувствительности к лептину ухудшает контроль над аппетитом. Официального диагноза «пищевая зависимость» нет, это выражение описывает поведение, а не болезнь.
• Нейродегенеративные нарушения: возможное влияние на воспалительные процессы в мозге.
• Жировая болезнь печени: современное название метаболически ассоциированная стеатотическая болезнь печени (МАСБП), в быту говорят «жировой гепатоз» или «ожирение печени». Избыток лептина может усиливать воспаление в печени.
• Синдром Рабсона-Менденхолла: редкая наследственная болезнь, при которой из-за мутации рецептора инсулина клетки почти не реагируют на инсулин. В исследовании метрелептина, синтетического аналога лептина, гликированный гемоглобин у таких пациентов снизился с 11,4% до 9,7% за 12 месяцев^[13].

Высокий уровень лептина сам по себе не вредит. Проблема начинается тогда, когда мозг перестает правильно на него реагировать, поэтому лептинорезистентность остается одним из главных направлений исследований ожирения.

Что такое лептинорезистентность

Лептинорезистентность является состоянием, при котором мозг плохо воспринимает сигнал лептина. Гормона достаточно или даже слишком много, но гипоталамус не получает четкой информации о запасах энергии. Организм ведет себя так, будто жира не хватает, хотя его более чем достаточно.

Механизм развития

Обзор 2019 года описывает несколько возможных причин нарушения^[4]:

• Уменьшение количества рецепторов: в мозге становится меньше «замков», к которым присоединяется лептин.
• Поврежденные рецепторы: рецепторы есть, но работают неправильно.
• Нарушение транспорта: лептин хуже проходит гематоэнцефалический барьер и не достигает гипоталамуса.
• Генетические изменения: мутации в гене лептина, его рецептора или белков, регулирующих синтез гормона.

В любом случае мозг «не видит» лептин и реагирует так, будто тело голодает: усиливает голод и снижает расход энергии. Сама теория еще не окончательна. У мышей с ожирением, вызванным жирной пищей, нейроны гипоталамуса в исследовании 2026 года реагировали на лептин даже сильнее, чем у худых животных, и авторы поставили под сомнение, что именно «глухота» к лептину вызывает ожирение^[14].

Последствия

Из-за нечувствительности к лептину тело переходит в режим сбережения энергии: меньше тратит в покое и чаще «просит» есть. Человек может съедать больше, чем нужно, даже не замечая этого.

Это одно из объяснений, почему лишний вес держится годами, а после большинства диет килограммы возвращаются. Вес зависит от гормональной системы, которая защищает запасы жира, так что одной силы воли здесь мало.

Симптомы

Специфических симптомов у лептинорезистентности нет. Чаще всего с ней связывают постоянный голод даже после сытной еды и при избытке жира, но так же проявляются и другие состояния^[11].

К признакам, которые описывают в связи с ней, относятся:

• Гиперфагия: навязчивое, трудно контролируемое желание есть, в быту «волчий аппетит».
• Переедание: регулярное употребление пищи сверх физиологической потребности.

Причины лептинорезистентности

Несколько факторов могут ухудшать чувствительность к лептину. Часто они усиливают друг друга^[4]:

• Воспаление в гипоталамусе: нарушает передачу сигнала от лептина.
• Избыток свободных жирных кислот в крови: продукты их обмена могут блокировать передачу сигнала в мозге.
• Хронически высокий уровень лептина: по одной из гипотез, он сам снижает чувствительность рецепторов, будто «перегружает» систему.

Большинство этих факторов усиливаются при ожирении, поэтому чем больше жира накапливается, тем труднее мозгу «услышать» лептин.

Коротко: лептинорезистентность является научным объяснением, почему много лептина не уменьшает аппетит, но единого определения этого состояния и анализа, который бы его подтвердил, пока нет.

Дефицит лептина

Нехватка лептина встречается очень редко. У большинства людей проблема в том, что мозг плохо воспринимает гормон. Однако существует врожденное нарушение, врожденный дефицит лептина, при котором жировые клетки не вырабатывают рабочего гормона.

Причины

Причина заключается в мутации гена лептина, которую ребенок наследует от обоих родителей. Впервые такое состояние описали в 1997 году у двух детей с тяжелым ожирением из одной семьи, где родители были близкими родственниками. Уровень лептина у них был очень низким, хотя жира было очень много^[15]. Бывает и другой вариант: гормон в крови определяется, но из-за мутации он не работает. Поэтому детям с тяжелым ранним ожирением и ненасытным аппетитом ген лептина иногда исследуют даже при нормальном уровне гормона^[16].

Последствия

Без лептина мозг не получает сигнала о запасах энергии. Ребенок с первых месяцев жизни испытывает сильный голод и быстро набирает вес, развивается тяжелое ожирение (III степени)^[11].

Дефицит лептина нарушает и гормональное развитие: у многих детей половое созревание задерживается или не наступает.

Сопутствующие состояния

Врожденный дефицит лептина часто сочетается с другими нарушениями^[11]:

• Дислипидемия: нарушение баланса холестерина и триглицеридов в крови, которое в быту называют «высоким холестерином».
• Жировая болезнь печени: накопление жира в клетках печени без злоупотребления алкоголем.
• Бактериальные инфекции: иммунная система работает слабее, и организм хуже сопротивляется инфекциям.
• Гиперинсулинемия: повышенный уровень инсулина в крови, который часто сопровождает ожирение.
• Гипогонадотропный гипогонадизм: низкий уровень половых гормонов из-за того, что гипоталамус и гипофиз не дают сигнала половым железам.

Лечение

Это состояние лечат заместительной терапией метрелептином, синтетическим аналогом лептина^[7]. В исследовании трех детей с врожденным дефицитом лептина ежедневные подкожные инъекции гормона в течение до 4 лет стойко уменьшили аппетит и массу жира, нормализовали уровень инсулина и липидов, а половое созревание началось вовремя^[8]. Исследователи подчеркивают, что для долгосрочного результата важны ранняя диагностика и длительное лечение^[17].

Обследование и диагностика

Хотя лептин важен для регуляции веса, при обычном обследовании его не проверяют^[11]. Анализ на лептин нужен только в отдельных случаях, когда есть подозрение на его нехватку или неправильное действие.

Когда целесообразно проверять уровень лептина

Врач может назначить анализ на лептин в таких случаях^[11]:

• Ожирение у детей: особенно тяжелое ожирение, которое началось в раннем возрасте.
• Постоянное чувство голода: если взрослый человек с ожирением постоянно хочет есть.

Нормальные показатели

Референсные значения немного отличаются в разных лабораториях, но ориентировочно нормальными считают такие границы^[11]:

• Для женщин: от 0,5 до 15,2 нг/мл
• Для мужчин: от 0,5 до 12,5 нг/мл

Очень низкий уровень может говорить о врожденном дефиците или нарушении синтеза гормона. А вот высокий лептин в большинстве случаев просто отражает количество жира. Диагноз «лептинорезистентность» по анализу крови не ставят: обзор исследований 2021 года подчеркивает, что общепринятого определения этого состояния и надежного способа измерить его у человека пока нет^[18]. Результат должен оценивать врач с учетом возраста, пола, веса и других анализов.

Можно ли повысить уровень лептина

Поскольку лептин вырабатывают жировые клетки, его уровень зависит от количества жира. Простого способа «повысить лептин», не меняя жировой ткани, не существует^[11]. Некоторые факторы могут влиять на уровень гормона и чувствительность к нему.

Например, в исследовании более тысячи человек те, кто спал 5 часов вместо 8, имели уровень лептина на 15,5% ниже, а грелина на 14,9% выше^[19]. Другая гипотеза касается жиров крови: у мышей триглицериды проникали в мозг и делали гипоталамус нечувствительным к лептину^[20]. Помогает ли людям диета для снижения триглицеридов улучшить действие лептина, пока спорно.

Что может помочь при лептинорезистентности

Исследования описывают несколько подходов, которые могут влиять на чувствительность к лептину или снижать его избыток. Доказательств пока немного, и большинство касается уровня гормона, а не веса:

• Меньше ультраобработанных продуктов: у бразильских подростков, которые получали из такой еды более 30% энергии, уровень лептина и маркеров воспаления в крови был выше^[21].
• Растворимая клетчатка: метаанализ 11 исследований в целом не выявил влияния клетчатки на уровень лептина. Небольшое снижение было только у людей с ожирением при длительном употреблении^[22].
• Физическая активность: систематический обзор 48 исследований пришел к выводу, что упражнения улучшают передачу сигнала лептина, особенно во время похудения, а интенсивные тренировки, вероятно, противодействуют лептинорезистентности^[23].
• Нормализация сна: у 12 молодых мужчин после двух ночей с 4 часами сна лептин снизился на 18%, грелин вырос на 28%, а голод усилился на 24%^[24]. Обзор 2021 года подтверждает связь короткого сна с регуляцией лептина, хотя результаты исследований не всегда совпадают^[25].
• Снижение триглицеридов: в том же исследовании на мышах снижение триглицеридов лекарством улучшало память^[20], но для людей доказательств пока нет.
• Белок в рационе: в исследованиях на животных и людях лептинорезистентность чаще связывали с рационом, богатым жиром, сахарами и фруктозой и бедным белком, а диеты с пониженной калорийностью уменьшали уровень лептина. Авторы обзора признают, что исследования были небольшими и не слишком строгими^[18].

Эти шаги не дают быстрого эффекта, но помогают постепенно. Лептинорезистентность не является следствием слабой воли: на нее влияет много факторов, и работа с ней требует времени.

Читайте:

Почему мы едим, когда не голодны

Человек может тянуться к еде без чувства голода по разным причинам - от эмоциональных состояний до сложивших...

11 мифов о похудении

Нужно ли отказываться от завтрака, перекусов, жиров и сахара, чтобы похудеть? Разбираем 11 популярных утвержде...

Есть ли лептин в продуктах

Лептин вырабатывает сам организм. Это гормон, а не витамин или минерал, поэтому получить его с едой невозможно: ни один продукт его не содержит^[11].

«Съесть лептин», чтобы уменьшить аппетит, не получится. Все его действие происходит внутри тела: жировая ткань вырабатывает гормон и отправляет сигнал мозгу. Поэтому важнее всего общий энергетический баланс: сколько жира накоплено и как меняется его количество.

Образ жизни все же может влиять на чувствительность к лептину. Рацион с минимумом добавленного сахара, достаточное количество клетчатки, движение и полноценный сон поддерживают работу гормональных механизмов, хотя самого лептина в еде нет.

Миф: специальная «лептиновая диета» с правилами вроде «не есть после ужина», «три трапезы без перекусов» «перезагружает» лептин и ускоряет похудение. На самом деле: исследований такой диеты нет, а лептинорезистентность у людей пока не умеют даже надежно измерить. Уровень лептина в исследованиях снижали диеты с пониженной калорийностью^[18], то есть те же принципы, что и у проверенных диет для похудения.

Частые вопросы

Можно ли принимать лептин в виде добавки для похудения?

Нет. Лептин является белком, поэтому в исследованиях его вводили подкожными инъекциями. В рандомизированном исследовании людей с ожирением вес снижался тем больше, чем выше была доза: за 24 недели от 0,7 кг при самой низкой дозе до 7,1 кг при самой высокой, а самым частым побочным эффектом были реакции в месте укола^[26]. Лекарством от обычного ожирения лептин так и не стал, потому что у людей с избытком собственного гормона дополнительный действует слабо. Современные средства для снижения аппетита действуют через другие гормоны и механизмы. Таблетки или капсулы «для лептина» к этим исследованиям отношения не имеют: гормон изучали только в виде инъекций.

Что стимулирует выработку лептина?

Главный стимул заключается в накоплении жира. Когда жировые запасы растут, жировая ткань вырабатывает больше лептина. Чем больше жира, тем выше уровень гормона, а при похудении он снижается^[2].

Влияет ли лептин только на аппетит?

Нет. Главная его функция связана с аппетитом и сытостью, но гормон участвует в иммунном ответе, регуляции гормонов, репродуктивной функции и обмена веществ. Ученые продолжают выяснять все его роли.

Бывает ли лептинорезистентность вне мозга?

Да. Нечувствительность к лептину может возникать и в других тканях, например в печени или жировой ткани. Такое нарушение называют периферической лептинорезистентностью. В исследовании 43 человек, которым удаляли желчный пузырь и брали образцы тканей, признаки периферической лептинорезистентности в жировой ткани сальника и печени были связаны с МАСБП^[27].

Почему лептинорезистентность затрудняет похудение?

При этом нарушении мозг плохо «видит» лептин, даже если его много. Человек чаще испытывает голод, а тело экономит энергию. Даже при соблюдении диеты похудение может идти медленно, а вес легко возвращается. Сила воли здесь не главное: причина в измененном гормональном ответе.