[Adipokines in healthy and obese children]

Abstract

The worldwide increase in the prevalence of obesity in children and adolescents during the last decades, as well as the mounting evidence indicating that obesity is associated with an increased incidence of comorbidities and the risk of premature death, resulting in a high economic impact, has stimulated obesity focused research. These studies have highlighted the prominent endocrine activity of adipose tissue, which is exerted through the synthesis and secretion of a wide variety of peptides and cytokines, called adipokines. This review presents a summary of the current knowledge and most relevant studies of adipokine dynamics and actions in children, focusing on the control of energy homeostasis, metabolic regulation (particularly carbohydrate metabolism), and inflammation. The particularities of adipose secretion and actions in healthy children, from birth to adolescence, and the modifications induced by early onset obesity are highlighted.

Figura 1. Diferenciación adipogénica de las células mesenquimales pluripotenciales hasta el adipocito maduro

Nótese que la secreción de adipoquinas queda restringida, casi exclusivamente, al adipocito maduro. Abreviaturas: IGF-I: Factor de crecimiento relacionado con la insulina número 1; IL-6: Interleuquina 6; TNF-α: Factor de necrosis tumoral alfa.

Figura 2. Representación esquemática de la integración hipotalámica de los efectos anorexigénicos de la leptina en el núcleo arcuato hipotalámico

La flecha blanca indica su efecto estimulador sobre las neuronas productoras de POMC/CART, procesando la PCSK1 a la primera para producir α-MSH. La flecha negra indica su efecto inhibidor sobre las neuronas productoras de NPY/AgRP. Abreviaturas: MC4R: Receptor número 4 de MSH ; NPY/AgRP: Neuronas productoras de neuropéptido Y y del péptido relacionado con la proteína Agouti; POMC/CART: Neuronas productoras de proopiomelaocortina y del tránscrito relacionado con cocaína y anfetamina; PCSK1: Convertasa de proproteínas tipo subtilisina kexina 1; RLEP: receptor de leptina; α-MSH: Fracción alfa de la hormona estimulante melanocítica.

Figura 3. Representación esquemática de las principales acciones metabólicas de la adiponectina sobre el metabolismo de los hidratos de carbono en el hígado y el músculo (A) y sobre el metabolismo lipídico en el hígado y los adipocitos (B)

La estimulación del receptor adipoR1 muscular determina la activación de la quinasa dependiente de AMP (AMP-K) e induce la expresión de PPAR-α (peroxisome proliferator activated receptor alpha) y, como consecuencia, la expresión de enzimas emplicadas en la captación de glucosa y en el catabolismo de los ácidos grasos. Además, la adiponectina estimula la expresión y externalización del transportador de glucosa número 4 (Glut-4) en el miocito, al tiempo que modula directamente la actividad del receptor de insulina. La activación del receptor adipoR2 y de la AMP-K hepáticos inhibe la gluconeogénesis mediante la modulación de la avtividad de la glucosa-6-fosfatasa (Gluc6P-ase) y de la fosfo-enol-piruvato-descarboxilasa (PEPCK), estimulando la actividad de la lipoproteín-lipasa y modulando la expresión génica de las apoproteínas. Finalmente, la adiponectina favorece la captación de glucosa estimulada por insulina, la oxidación de ácidos grasos y la actividad de la lipoproteín lipasa en los adipocitos del tejido adiposo blanco.

Figura 3. Representación esquemática de las principales acciones metabólicas de la adiponectina sobre el metabolismo de los hidratos de carbono en el hígado y el músculo (A) y sobre el metabolismo lipídico en el hígado y los adipocitos (B)

La estimulación del receptor adipoR1 muscular determina la activación de la quinasa dependiente de AMP (AMP-K) e induce la expresión de PPAR-α (peroxisome proliferator activated receptor alpha) y, como consecuencia, la expresión de enzimas emplicadas en la captación de glucosa y en el catabolismo de los ácidos grasos. Además, la adiponectina estimula la expresión y externalización del transportador de glucosa número 4 (Glut-4) en el miocito, al tiempo que modula directamente la actividad del receptor de insulina. La activación del receptor adipoR2 y de la AMP-K hepáticos inhibe la gluconeogénesis mediante la modulación de la avtividad de la glucosa-6-fosfatasa (Gluc6P-ase) y de la fosfo-enol-piruvato-descarboxilasa (PEPCK), estimulando la actividad de la lipoproteín-lipasa y modulando la expresión génica de las apoproteínas. Finalmente, la adiponectina favorece la captación de glucosa estimulada por insulina, la oxidación de ácidos grasos y la actividad de la lipoproteín lipasa en los adipocitos del tejido adiposo blanco.