The mechanisms of intracellular free fatty acid (FFA)
effects on insulin secretion and signaling are known
for many years, however, their effects exerted by
extracellular route, via membrane receptors, have
been recognized only recently. There are two main
groups of membrane receptors activated by FFA: Toll
like receptors (TLRs) engaged in nonspecific immunity, activated by bacterial and viral antigens and Gprotein
coupled receptors (GPRs). Activation of TLR2
and 4 by saturated acids leads to activation of NFkB
and induction of proinflammatory cytokines. Knockout
of TLR2 or TLR4 protects from the effects of high
fat diet — insulin resistance and beta-cell dysfunction.
GPRs mediate insulinotropic effects of FFA
exerted either directly on pancreatic beta cells (GPR-
40) or indirectly, in enteroendocrine cells, by stimulation
of GLP-1 and GIP release (GPR-120). The effects
of cholecystokinin, GLP-1 and GIP secretion through
GPR-120 activation were shown for monounsaturated
and polyunsaturated omega 3 fatty acids. In
adipose tissue omega 3 fatty acids counteract the
proinflammatory cytokine signaling and their synthesis.
Short chain fatty acids utilize adipose GPR-43
for stimulation of leptin secretion and GPR-42 and
43 for stimulation of PYY and serotonin secretion by
enteroendocrine cells. The intensive research of GPR
ligands pharmacologically efficient in diabetes type 2
therapy are currently conducted. Comprehensive characterization
of the effects of dietary fatty acids on
GPR activation could enable the optimization of
nutritional prevention and management of diabetes
type 2.
(Diabet. Prakt. 2011; 12, 2: 42–51)Od dawna są znane mechanizmy wewnątrzkomórkowego
wpływu kwasów tłuszczowych na wydzielanie
insuliny i jej działanie w tkankach docelowych.
Od kilku lat natomiast poznaje się efekty wywierane
przez kwasy tłuszczowe za pośrednictwem receptorów
błonowych. Wykorzystywane przez kwasy tłuszczowe
receptory błonowe to głównie zaangażowane
w reakcje odporności nieswoistej receptory Toll-like
(TLR) i receptory sprzężone z białkiem G (GPRs). Konsekwencjami
aktywacji TLRs przez kwasy nasycone
są uaktywnienie NFkB i indukcja ekspresji prozapalnych
cytokin. Usunięcie genu TLR2 lub TLR4
chroni przed efektami wysokotłuszczowej diety
— powstawaniem insulinooporności i dysfunkcji
komórek beta w trzustce. Białka GPRs pośredniczą
w insulinotropowym działaniu kwasów tłuszczowych
wywieranym albo bezpośrednio na komórki beta
trzustki (GPR-40), albo za pośrednictwem stymulacji
wydzielania GLP-1 i GIP przez komórki enteroendokrynne
(GPR-120). Stymulujący wpływ na wydzielanie
za pośrednictwem GPR-120 cholecystokininy,
GLP-1 i GIP wykazano dla kwasów jednonienasyconych
i wielonienasyconych omega 3. Kwasy tłuszczowe
omega 3, wiążąc się w tkance tłuszczowej
z GPR-120, hamują przeniesienie sygnału cytokin prozapalnych
oraz ich syntezę. Kwasy tłuszczowe krótkołańcuchowe
za pośrednictwem GPR-43 stymulują
wydzielanie leptyny, a wiążąc się z GPR-42 i -43
— wydzielanie PYY i serotoniny przez komórki enteroendokrynne.
Prowadzi się intensywne badania
w celu znalezienia sztucznych ligandów GPR i ich farmakologicznego
wykorzystania w terapii cukrzycy
typu 2. Dokładne scharakteryzowanie wpływu kwasów
tłuszczowych diety na aktywację GPR może
pozwolić na wprowadzenie odpowiednich zmian
w profilaktyce i terapii żywieniowej cukrzycy typu 2.
(Diabet. Prakt. 2011; 12, 2: 42–51
