La adiponectina és una de les proteïnes secretores més abundants produïdes per un tipus especial de cèl·lules conegudes com adipòcits, característiques de el teixit adipós. S'encarrega d'incrementar la sensibilitat davant de la insulina i està implicada en la homeòstasi energètica i en l'obesitat.
El gen de l'adiponectina humana va ser clonat a partir d'el teixit adipós en 1996, durant els experiments realitzats per Matsuzawa, qui la va batejar com el transcrit gènic adipós més abundant-1 (apM1, de l'anglès adipose most Abundant gene transcript 1).
Estructura tridimensional de l'adiponectina hexamérica de ratolí (Font: own work via Wikimedia Commons)
La proteïna, d'altra banda, va ser identificada en el plasma sanguini aquest mateix any per Nakano i col·laboradors.
Aquesta hormona contribueix a la integració dels senyals endocrines i metabòliques que estan relacionades amb el control de l'homeòstasi energètica. La seva expressió és induïda durant la diferenciació dels adipòcits i circula en el sèrum a concentracions relativament elevades.
estructura
L'adiponectina pertany a la família complement 1q (C1q) i pot trobar-se en el plasma sanguini en gran varietat de complexos multimèrics (de diverses subunitats): trímers, hexàmers i multímeros d'alt pes molecular (de més de 18 subunitats).
El gen que codifica per l'adiponectina (ADIPOQ) està ubicat al braç llarg de l'cromosoma 3 dels éssers humans, té 16 quilo bases i posseeix 3 exons. La seva expressió rendeix una proteïna soluble en aigua, composta de 247 residus aminoacídics i de poc menys de 30 kDa de pes molecular, amb un punt isoelèctric de 5.42.
Ideograma de l'cromosoma humà. Cromosoma 3 ressaltat. Font: National Center for Biotechnology Information, OS National Library of Medicine
Està conformada per quatre dominis: una seqüència senyal a l'extrem N-terminal, una regió variable, un domini de col·lagen (CAD) i un domini C-terminal globular.
En la porció amino terminal es distingeix una seqüència tipus col·lagen coneguda com el domini col·lagen, que és una regió de gran importància per a la formació dels multímeros i està molt conservada entre espècies.
La hidroxilació i concomitant glicosilació dels residus de lisina en el domini col·lagen d'aquesta proteïna és la que possibilita la formació de trímers, que a el mateix temps poden associar-se entre si per formar hexàmers i altres complexos d'alt pes molecular.
Aquests complexos aparentment tenen especificitat de teixits "diana", per exemple els complexos d'alt pes molecular són més actius en el fetge, mentrestant els trímers i els hexàmers actuen sense gaire distinció en gran varietat de teixits.
La regió globular en l'extrem C-terminal, anomenada domini globular o Gad, és homòloga a proteïnes com el col·lagen VIII i el col·lagen X, així com a el factor de complement C1q.
funció
En línies generals, es pensa que l'hormona adiponectina actua de manera rellevant en la regulació de l'metabolisme dels lípids i dels carbohidrats en diversos teixits insulino-sensibles.
Aquesta actua sobre diferents teixits corporals, ja que els seus receptors s'expressen en diversos llocs. Produïda exclusivament pels adipòcits, l'adiponectina propicia la biosíntesi d'àcids grassos i la inhibició de la gluconeogènesi en el fetge, un dels teixits on es troba el seu receptor AdipoR2.
Esquema i tall histològic de teixit adipós (Font: OpenStax College via Wikimedia Commons)
En el múscul esquelètic, on es troben els receptors AdipoR1 i AdipoR2, aquesta promou l'oxidació d'àcids grassos i l'ingrés de glucosa cap a les cèl·lules musculars.
L'adiponectina, a més, millora la resistència a la insulina en alguns pacients, ja que redueix la quantitat de greix intracel·lular per activació de l'oxidació d'àcids grassos tant en el múscul com al fetge.
Certs autors suggereixen que aquesta hormona també actua com a antioxidant, com a agent antiinflamatori i com a factor anti-arterioesclerótico.
receptors
Els diferents complexos d'adiponectina semblen tenir certa preferència sobre teixits específics. Aquestes interaccions teixit-específiques ocorren en resposta a l'expressió diferencial de diferents tipus de receptors d'adiponectina.
Els receptors d'adiponectina (AdipoR) són receptors acoblats a la proteïna G pertanyents a la família de receptors coneguda com PAQR. Es coneixen dos tipus: el AdipoR1 i el AdipoR2. Tots dos mantenen els seus dominis N-terminals en l'espai intracel·lular, mentre que els seus dominis C-terminals són exposats cap a l'espai extracel·lular.
Els receptors de l'tipus AdipoR1 posseeixen 375 aminoàcids i 42 kDa de pes molecular, mentre que els receptors de l'tipus AdipoR2 tenen 311 aminoàcids i un pes de 35 kDa. Tots dos tenen mantenen juliol dominis transmembranales, és a dir, la seva estructura travessa 7 vegades la membrana plasmàtica de les cèl·lules on es troben.
Hi prop d'un 70% d'homologia de seqüències entre els dos receptors, amb excepció dels seus extrems N-terminals, que són específics de cada un.
Tant AdipoR1 com AdipoR2 s'expressen en tots els teixits, encara que la seva abundància varia entre un i altre. AdipoR1 està, sobretot, en el múscul esquelètic i AdipoR2 està tant en el múscul esquelètic com en el fetge.
T-cadherina
Existeix també un receptor "putatiu" per l'adiponectina conegut com T-cadherina, que consisteix en una sola molècula de cadherina que ha perdut els seus dominis citosólicos i transmembranales, i que està unida a la superfície cel·lular mitjançant àncores de glicosilfosfatidilinositol (àncores GPI).
Aquest "receptor" d'adiponectina s'expressa en tots els teixits, però s'ha reportat amb major abundància en el cor, en les artèries aòrtiques, caròtides i ilíaques i en les artèries renals.
Mecanisme d'acció
Tot i que els mecanismes de producció i alliberament de l'adiponectina cap al torrent circulatori no estan completament aclarits, es pensa que la ruta de transducció de senyals comença amb la unió de l'adiponectina als receptors membranals en les seves cèl·lules diana.
Aquesta hormona indueix l'activació de la proteïna quinasa activada per AMP (AMPK), el que passa a través d'una proteïna "adaptadora" que conté un domini d'homologia a pleckstrina (típic de proteïnes implicades en processos de senyalització cel·lular) i un domini de unió a fosfotirosina (PTB), a més d'un motiu de tancament de leucina 1 (APPL).
El domini APPL és el que s'uneix a la porció intracel·lular de l'qualsevol dels dos receptors AdipoR. Una petita proteïna GTPasa coneguda com Rab5 s'uneix a un dels llocs de l'domini de tancament de leucina i promou la translocació membranal de GLUT4, un transportador de glucosa regulat per insulina.
A més, l'adiponectina actua sobre un factor nuclear de transcripció conegut com PPARα, que és important des del punt de vista de l'metabolisme de proteïnes, lípids i carbohidrats, a més de la diferenciació i el desenvolupament cel·lular.
valors normals
Els valors normals reportats d'adiponectina en el plasma sanguini corresponen als complexos multimèrics d'aquesta proteïna, el rang de concentració es troba entre 5 i 20 micrograms per mil·lilitre, encara que també s'han documentat concentracions de fins a 30 micrograms per mil·lilitre.
Tenint en compte l'anterior, val la pena esmentar que les concentracions d'adiponectina en el plasma varien significativament; les dones, per exemple, tendeixen a tenir valors més elevats que els homes.
Els valors d'aquesta hormona depenen enormement de l'estat nutricional, de la presència o no d'alguna patologia, etc., però generalment estan inversament correlacionats amb l'adipositat i amb condicions com malalties cardiovasculars, hipertensió i síndromes metabòlics.
Informes existeixen que asseguren que les concentracions plasmàtiques de l'adiponectina disminueixen en aquells pacients que pateixen condicions patològiques com la resistència a la insulina i l'obesitat.
referències
- Chandran, M., Phillips, SA, Ciaraldi, T., & Henry, RR (2003). Adiponectina: more than just another fat cell hormone? Diabetis care, 26 (8), 2442-2450.
- Hirako, S. (2016). Adiponectina. In Handbook of Hormones (pp. 308-e34B). Academic Press.
- Kadowaki, T., & Yamauchi, T. (2005). Adiponectina and adiponectina receptors. Endocrine reviews, 26 (3), 439-451.
- Kadowaki, T., Yamauchi, T., Kubota, N., Hara, K., Ueki, K., & Tobe, K. (2006). Adiponectina and adiponectina receptors in insulin resistance, diabetis, and the Metabolic syndrome. The Journal of Clinical Investigation, 116 (7), 1784-1792.
- Klein, S., & Romijn, JA (2007). Chapter 35-Obesity. Williams Textbook of Endocrinology, 11, 1568-1569.
- Steyn, FJ, & Chen, C. (2013). Adiponectina.