Взаємозв’язок іризину, лептину та показників ліпідного профілю при метаболічних порушеннях

Вступ

Міокін іризин відіграє важливу роль у регуляції енергетичного метаболізму та ліпідного профілю завдяки своєму багатофункціональному механізму дії. Він секретується скелетними м’язами у відповідь на фізичне навантаження та бере участь у процесі «буріння» білої жирової тканини, що супроводжується підвищенням експресії термогенного білка UCP1 та збільшенням енергетичних витрат організму шляхом термогенезу, зменшення жирових запасів і поліпшення метаболічного гомеостазу. Така дія іризину сприяє підвищенню окиснення жирних кислот і покращенню обміну енергії між тканинами, що робить його перспективною молекулярною мішенню при ожирінні та метаболічних порушеннях [1]. Експериментальні дослідження показали, що іризин стимулює базальний ліполіз в адипоцитах, підвищує активність ферментів ліполізу (наприклад гормончутливої ліпази через шлях cAMP-PKA), зменшує накопичення тригліцеридів та розмір адипоцитів, а також може знижувати рівні загального холестерину (ХС) й тригліцеридів в адекватних моделях ожиріння. За даними сучасних досліджень, рівень іризину в крові знижується при метаболічних порушеннях, як-от цукровий діабет (ЦД) 2-го типу та ожиріння; однак його роль як біомаркера метаболічної дисфункції залишається повністю нез’ясованою [2].

Важливим ендокринним регулятором енергетичного балансу є також гормон лептин — адипокін, що синтезується переважно жировою тканиною та відображає рівень енергетичних запасів організму. Лептин впливає на апетит, масу тіла, чутливість до інсуліну та ліпідний обмін, діючи через гіпоталамічні центри регуляції енергетичного гомеостазу. У нормі лептин пригнічує апетит і стимулює енергетичні витрати, однак при ожирінні формується лептинорезистентність, що супроводжується гіперлептинемією та порушенням сигналізації лептину в центральній нервовій системі [3].

Підвищений рівень лептину асоціюється з інсулінорезистентністю, хронічним низькорівневим запаленням, дисліпідемією та розвитком ЦД 2-го типу. Крім того, лептин здатний впливати на ліпідний обмін, стимулюючи окиснення жирних кислот у м’язах і печінці, але за умов лептинорезистентності ці ефекти значною мірою втрачаються [4].

Взаємозв’язок між іризином і лептином є предметом активних досліджень. Обидва гормони беруть участь у регуляції енергетичного обміну та міжтканинній комунікації між м’язовою та жировою тканиною. Повідомлялося, що рівень іризину може бути обернено або прямо пов’язаний із концентрацією лептину залежно від метаболічного статусу пацієнтів, наявності ожиріння та інсулінорезистентності [5].

Взаємозв’язок іризину з ліпідним профілем у людей є неод­нозначним: деякі дослідження повідомляють про асоціації між рівнем іризину та параметрами ліпідного профілю (зокрема з тригліцеридами, ЛПНЩ та ЛПВЩ), тоді як інші не виявили значущих кореляцій у здорових недіабетичних когортах [6]. Ліпідний обмін є ключовою складовою кардіометаболічного ризику при ожирінні та ЦД 2-го типу. Щодо метаболізму ліпідів, експериментальні дослідження показали, що експресія FNDC5 або екзогенне введення іризину стимулюють ліполіз і пригнічують ліпогенез [7]. Водночас результати клінічних досліджень у людей залишаються суперечливими. З одного боку, повідомлялося про позитивні кореляції між рівнем іризину та несприятливими показниками ліпідного профілю, зокрема тригліцеридами, загальним ХС, ХС ЛПНЩ та рівнем вільних жирних кислот натще [8]. Крім того, у пацієнтів із високим кардіометаболічним ризиком виявлено негативний зв’язок між іризином та ХС ЛПВЩ. З іншого боку, низка досліджень у загальній популяції Центральної Європи продемонструвала обернений зв’язок іризину із загальним ХС, ЛПНЩ та тригліцеридами. Водночас у кількох роботах не виявлено значущих асоціацій між рівнем іризину та показниками ліпідного обміну у здорових молодих осіб [9], людей із нормальною масою тіла та збільшеною часткою жирової тканини, а також у чоловіків з легкою гіперхолестеринемією [10]. У деяких дослідженнях показано, що рівень іризину у пацієнтів із ЦД 2-го типу є достовірно нижчим, ніж у контрольній групі, та обернено корелює з рівнем глюкози натще. Це свідчить про його потенційну роль як маркера інсулінорезистентності та порушень вуглеводного обміну. Крім того, іризин потенційно впливає на ліпідний метаболізм, посилюючи ліполіз і зменшуючи вираженість гіперліпідемії через активацію HSL, периліпіну та UCP1 [11].

Вивчення взаємозв’язків між міокіном іризином, лептином і показниками ліпідного профілю дозволяє глибше зрозуміти механізми міжтканинної метаболічної регуляції в умовах метаболічних порушень.

Мета: оцінити рівні іризину та лептину у пацієнтів із ЦД 2-го типу та/або ожирінням і визначити їх взаємозв’язки з показниками ліпідного профілю.

Об’єкт і методи дослідження

На базі науково-консультативного відділу амбулаторно-профілактичної допомоги хворим з ендокринними захворюваннями ДУ «Інститут ендокринології та обміну речовин ім. В.П. Комісаренка НАМН України» проведене пряме відкрите дослідження за участю 99 осіб (27 чоловіків, 72 жінки), які поділені на основну групу (n=87) пацієнтів із ЦД 2-го типу та/або ожирінням, та групу контролю (n=12) — здорових осіб. Використовували загальноприйняті методи обстеження включно з опитуванням, клінічними, а також антропометричними та інcтрументальними методами дослідження.

Концентрацію іризину та лептину в сироватці крові визначали імуноферментним методом (ELISA) на планшетному імуноферментному аналізаторі Stat fax 3200 (США). Вміст іризину досліджували за допомогою набору реагентів фірми «Wuhan Fine Biotech Co. Ltd» (Китай). У комплекс досліджень також входили традиційний біохімічний аналіз ліпідограми (загальний ХС, ЛПВЩ, ЛПНЩ, тригліцериди). Статистичну обробку результатів здійснювали з використанням пакета SPSS 26.0. Для опису кількісних даних використовували середні значення (M) та стандартну похибку середнього (SEM), а якісні дані — за допомогою розрахунку відсотків. Для порівняння частотних характеристик між групами використовували критерій χ². Для оцінки міжгрупових відмінностей кількісних показників використані наступні типи аналізу. Для порівняння двох незалежних груп (пацієнти та практично здорові учасники) використовували t-тест Стьюдента, Велча, для оцінки відмінностей між клінічними підгрупами (ЦД 2-го типу, ожиріння+ЦД 2-го типу, ожиріння+вперше виявлений ЦД 2-го типу, ожиріння, референтна група) — однофакторний дисперсійний аналіз (ANOVA), а для виявлення парних відмінностей після ANOVA — post-hoc-тест Tukey HSD. Кореляційні зв’язки між показниками (вік, індекс маси тіла, склад тіла, рівні іризину) оцінювали за допомогою коефіцієнта Пірсона (r). Статистично значущими вважали результати при p<0,05.

Результати та їх обговорення

У табл. 1 представлено середні значення показників ліпідного профілю та рівня лептину в досліджуваних групах. Найвищий рівень лептину визначено у пацієнтів з ожирінням (68,7±4,0 нг/мл), що майже у 7 разів перевищує показник практично здорових осіб (10,0±1,5 нг/мл). У групах з поєднанням ожиріння та ЦД рівень лептину також залишався високим (48,5–50,9 нг/мл). За результатами post-hoc-аналізу Tukey HSD підтверджені статистично достовірні відмінності рівнів лептину між групами дослідження (p<0,001), окрім груп ожиріння+ЦД 2-го типу та ожиріння+вперше виявлений ЦД 2-го типу (p>0,9).

Таблиця 1. Профілі показників ліпідного обміну та лептину у групах з різним метаболічним статусом

Середні значення загального ХС та ЛПНЩ у всіх клінічних групах значно вищі, ніж у здорових осіб, що підтверджено за показниками аналізу Tukey HSD (p<0,001). Рівень ЛПНЩ у пацієнтів з клінічних груп коливався в межах 3,7–4,1 ммоль/л, тоді як у здорових осіб становив 2,5 ммоль/л. Найбільш виражену гіпертригліцеридемію відмічено у групі з ожирінням та ЦД (2,8±0,3 ммоль/л) порівняно з 1,2±0,04 ммоль/л у здорових осіб.

Хоча статистичної значущості рівнів ЛПВЩ між групами не виявлено (p=0,119), у практично здорових осіб рівень ЛПВЩ був дещо вищим (1,5 ммоль/л), ніж у пацієнтів клінічних груп (1,3 ммоль/л).

У табл. 2 представлена кореляційна матриця взаємо­зв’язків іризину з рівнями лептину та показниками ліпідного профілю. Зв’язок з «хорошим» холестерином (ЛПВЩ): виявлено сильний позитивний кореляційний зв’язок між рівнями іризину та ЛПВЩ (r=0,63; p=0,028). Також відмічено тенденцію до негативного зв’язку (r=–0,52) іризину та загального ХС, проте вона не досягла статистичної значущості (p=0,082).

Таблиця 2. Кореляційна матриця іризину з рівнем лептину та показниками ліпідного обміну у пацієнтів із ЦД 2-го типу та/або ожирінням

Характеристики багатофакторних моделей лінійної регресії із рівнем іризину в якості залежної змінної представлені в табл. 3 і 4. Моделі статистично значущі (p<0,001), залишки мали нормальний розподіл. Роль лептину підтверджено в обох моделях. Отримані результати свідчать про фазову зміну асоціацій між іризином і метаболічним статусом пацієнтів: у профілі з переважанням ожиріння виявлено компенсаторне підвищення іризину, тоді як при домінуванні порушень вуглеводного обміну відбувається його різке зниження.

Таблиця 3. Багатофакторна регресійна модель асоціацій рівня іризину з показниками метаболічного статусу пацієнтів (профіль з переважанням ожиріння)

Таблиця 4. Багатофакторна регресійна модель асоціацій рівня іризину з показниками метаболічного статусу пацієнтів (профіль з порушенням вуглеводного обміну)

Отже, попри відсутність значущих біваріантних кореляцій між рівнем іризину та більшістю ліпідних показників, результати багатофакторного регресійного аналізу свідчили про наявність складної багатовимірної структури його детермінант. Зокрема, ожиріння асоційоване з достовірно вищими рівнями іризину, що може відображати компенсаторну активацію м’язово-жирової ендокринної функції. Хоча в біваріантному кореляційному аналізі статистично значущого зв’язку між рівнями лептину та іризину не виявлено, у багатофакторній регресійній моделі лептин виступав незалежним негативним предиктором концентрації іризину, що узгоджується з гіпотезою про лептинорезистентність і метаболічне виснаження.

Результати багатофакторного аналізу свідчать про фазову зміну асоціацій іризину з метаболічним статусом. Ізольоване ожиріння супроводжувалося підвищенням рівня іризину, що може розглядатися як прояв компенсаторної відповіді міокінової системи. Водночас додавання вперше виявленого ЦД 2-го типу асоціюється зі зниженням рівня іризину, що свідчить про виснаження або злам цієї компенсаторної відповіді. Отримані результати узгоджуються з концепцією адаптивної відповіді міокінової системи на ранніх стадіях метаболічних порушень, яка з часом змінюється метаболічним виснаженням при розвитку ЦД 2-го типу.

Висновки

1. У пацієнтів із ожирінням та/або ЦД 2-го типу виявлено виражені порушення ліпідного профілю та значне підвищення рівня лептину порівняно з практично здоровими особами, що відображає наявність лептинорезистентності та дисліпідемії як важливих компонентів кардіо­метаболічного ризику.

2. У біваріантному кореляційному аналізі статистично значущих асоціацій між рівнем іризину та більшістю показників ліпідного профілю не виявлено, за винятком достовірного позитивного зв’язку з рівнем ХС ЛПВЩ, що може свідчити про потенційно протекторну роль іризину у формуванні сприятливого ліпідного профілю.

3. За результатами багатофакторного регресійного аналізу встановлено, що лептин є незалежним негативним предиктором рівня іризину, що підтверджує взаємозв’язок між міокіновою та адипокіновою ланками регуляції енергетичного метаболізму.

4. Ізольоване ожиріння асоціюється з підвищенням рівня іризину, що може відображати компенсаторну активацію міокінової регуляції енергетичного обміну. Водночас поєднання ожиріння з ЦД 2-го типу, особливо при вперше встановленому діагнозі, супроводжується зниженням рівня іризину, що може свідчити про виснаження адаптивних механізмів міжтканинної метаболічної регуляції.

5. Отримані результати свідчать про фазовий характер змін рівня іризину при прогресуванні метаболічних порушень і дозволяють розглядати цей міокін як потенційний інтегративний маркер міжтканинної взаємодії між скелетними м’язами та жировою тканиною в патогенезі кардіометаболічних захворювань.

Фінансування

Cтаття підготовлена в рамках бюджетного фінансування НАМН України за планом науково-дослідної роботи «Рівень іризину у хворих на цукровий діабет 2-го типу залежно від композиційного складу тіла та статусу вітаміну D» ДУ «Інститут ендокринології та обміну речовин ім. В.П. Комісаренка НАМН України» (№ державної реєстрації: 0120U100644).

Декларація з етики

Автори задекларували відсутність конфлікту інтересів і фінансових зобов’язань.

Список використаної літератури

• 1. Polyzos S.A., Anastasilakis A.D., Efstathiadou Z.A. et al. (2018) Irisin in metabolic diseases. Endocrine, 59(2): 260–274. doi: 10.1007/s12020-017-1476-1.
• 2. Perakakis N., Triantafyllou G.A., Fernández-Real J.M. et al. (2017) Physiology and role of irisin in glucose homeostasis. Nat. Rev. Endocrinol., 13(6): 324–337. doi: 10.1038/nrendo.2016.221.
• 3. Shehab M.J., Al-Mofarji S.T., Mahdi B.M. et al. (2025) The correlation between obesity and leptin signaling pathways. Cytokine, 192: 156970. doi: 10.1016/j.cyto.2025.156970.
• 4. Sahin-Efe A., Upadhyay J., Ko B.J. et al. (2018) Irisin and leptin concentrations in relation to obesity, and developing type 2 diabetes: A cross sectional and a prospective case-control study nested in the Normative Aging Study. Metabolism, 79: 24–32. doi: 10.1016/j.metabol.2017.10.011.
• 5. Bengin E., Kırtepe A., Çınar V. et al. (2024) Leptin, Ghrelin, Irisin, Asprosin and Subfatin Changes in Obese Women: Effect of Exercise and Different Nutrition Types. Medicina (Kaunas), 60(7): 1118. doi: 10.3390/medicina60071118.
• 6. Li Y., Xu Z. (2022) Association between irisin and metabolic parameters in nondiabetic, nonobese adults: a meta-analysis. Diabetol. Metab. Syndr., 152. doi.org/10.1186/s13098-022-00922-w
• 7. Gao S., Li F., Li H. et al. (2016) Effects and Molecular Mechanism of GST-Irisin on Lipolysis and Autocrine Function in 3T3-L1 Adipocytes. PLoS One, 11(1): e0147480. doi: 10.1371/journal.pone.0147480.
• 8. Jang H.B., Kim H.J., Kang J.H. et al. (2017) Association of circulating irisin levels with metabolic and metabolite profiles of Korean adolescents. Metabolism, 73: 100–108. doi: 10.1016/j.metabol.2017.05.007.
• 9. Oelmann S., Nauck M., Völzke H. et al. (2016) Circulating Irisin Concentrations Are Associated with a Favourable Lipid Profile in the General Population. PLoS One, 11(4): e0154319. doi: 10.1371/journal.pone.0154319.
• 10. Mehrabian S., Taheri E., Karkhaneh M. et al. (2016) Association of circulating irisin levels with normal weight obesity, glycemic and lipid profile. J. Diabetes Metab. Disord., 15: 17. doi: 10.1186/s40200-016-0239-5.
• 11. Wahengbam Diana Devi et al. (2025) Correlation of irisin with lipid profile in type 2 diabetes mellitus. Asian J. Med. Sci., 2: 57–62. doi.org/10.71152/ajms.v16i2.4342.

Надійшла до редакції/Received: 10.03.2026
Прийнято до друку/Accepted: 12.03.2026