Über die Regulation der unveresterten Fettsäuren - unter besonderer Berücksichtigung der Prostaglandine^*

Zusammenfassung

Die Bedeutung, die dem Fettgewebe im Rahmen des Energiestoffwechsels zukommt, wurde erst in den letzten Jahren erkannt. Es hat sich herausgestellt, daß im Depotfett überschüssiges Energiematerial aus den Fetten und Kohlenhydraten der Nahrung gespeichert und ständig in Form von unveresterten Fettsäuren wieder an das Blut abgegeben wird. Die unveresterten Fettsäuren dienen in gleichem Maße der Energiebereitstellung wie der Blutzucker. Zwischen der Fettsäuren- und Glucoseutilisation bestehen enge Wechselbeziehungen. Der Stoffwechsel im Fettgewebe unterliegt einer endokrinen Regulation, wobei die Assimilationsvorgänge in erster Linie durch Insulin und Glucose, die Mobilisation von unveresterten Fettsäuren, die sogenannte Lipolyse, durch biogene Amine, Polypeptidhormone der Hypophyse und Glukagon beeinflußt werden. Ebenso wie ein gesteigerter Glucoseumsatz die Utilisation der unveresterten Fettsäuren beeinflußt, hat auch die vermehrte Freisetzung von unveresterten Fettsäuren aus einer verstärkten Triglyceridspaltung im Fettgewebe Auswirkungen auf den Kohlenhydratstoffwechsel. In eigenen Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, daß die durch Heparin oder Noradrenalin hervorgerufene Hyperlipacidämie mit der Zunahme eines glucoseunwirksamen Serum-Insulins einhergeht. Die Vermehrung der unveresterten Fettsäuren des Blutes und ihr verstärkter Umsatz beeinträchtigen darüber hinaus die Glucoseutilisation und -assimilation und verursachen abnorme Steigerungen des Serum-Insulins nach intravenöser Glucosebelastung. Diese Veränderungen weisen eine Ähnlichkeit mit den Störungen des Fett- und Kohlenhydratstoffwechsels und des Serum-Insulins auf, die beim Prädiabetiker und Adipösen oder bei verschiedenen endokrinen Erkrankungen mit gesteigerter Lipolyse (Phäochromozytom, Akromegalie, M. Cushing, Thyreotoxikose) angetroffen werden. Aus diesen Feststellungen läßt sich folgern, daß primäre Störungen in der Regulation der Triglyceridspaltung im Fettgewebe pathogenetische Bedeutung für Anomalien des Kohlenhydratstoffwechsels haben können. Der Beeinflussung einer gesteigerten Lipolyse wird daher neuerdings besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Die Freisetzung von unveresterten Fettsäuren aus dem Fettgewebe unterliegt in erster Linie glucose- und insulinunabhängigen Einflüssen. Zu den physiologischen Stubstanzen mit umfassender antilipolytischer Wirkung muß man aufgrund neuerer Untersuchungen neben dem Insulin auch die Prostaglandine rechnen. Es handelt sich hierbei um hormonähnliche Wirkstoffe, die im Organismus aus hochungesättigten Fettsäuren mit drei und mehr Doppelbindungen synthetisiert werden. In Versuchen mit Prostaglandin E₁ ergab sich, daß diese Substanz nicht nur in vitro am epididymalen Fettgewebe der Ratte die basale und die gesteigerte Triglyceridhydrolyse durch Noradrenalin und ACTH oder beim Alloxandiabetes hemmt, sondern auch in vivo die vermehrte Freisetzung von unversterten Fettsüuren hungernder Tiere bremst. Darüber hinaus beeinflußt Prostaglandin E₁ die heparininduzierte Aktivierung der Lipoproteidlipase.

Summary

Excess energy material from fats and carbohydrates taken as food is deposited in fat stores, and continuously passed into blood as non-esterified fatty acids. These serve as energy source in a similar fashion to blood sugar. There is a close mutual relationship between the utilization of fatty acids and glucose. Metabolism in fat tissues is under endocrine regulation in which assimilation processes are influenced, in the first instance, by insulin and glucose, while the mobilization of non-esterified fatty acids (lipolysis) is influenced by biological amines, polypeptide hormones of the hypophysis and glucagon. Just as increased glucose metabolism influences the utilization of non-esterified fatty acids, increased liberation of these fatty acids by increased splitting of triglycerides in fat tissues has its effect on carbohydrate metabolism. — Personal investigations have shown that heparin or noradrenaline cause hyperlipacidaemia, associated with an increase in serum insulin which has no effect on glucose. The increase in non-esterified fatty acids of blood and its increased metabolism also raises glucose utilization and assimilation and causes an abnormal increase in insulin after intravenous glucose administration. These changes are like those seen in disorders of fat and carbohydrate metabolism and of serum insulin which occur in prediabetes and obesity or various endocrine diseases with increased lipolysis (phaeochromocytoma, acromegaly, Cushing's disease, thyrotoxicosis). It is concluded from this that primary disorders in the regulation of triglyceride splitting in fat tissues can be a cause in anomalies of carbohydrate metabolism. Special emphasis is therefore to be placed now on influencing such increased lipolysis. The liberation of non-esterified fatty acids from fat tissues is, in the first instance, uninfluenced by glucose and insulin. Physiological substances with wide antilipolytic effect, in addition to insulin, are probably the prostaglandins. These are hormone-like substances which are synthesized in the organism from highly unsaturated fatty acids with three and more double bindings. Studies with prostaglandin E₁ have shown that this substance not only inhibits in epididymal fat tissue of the rat the basal as well as increased triglyceride hydrolysis produced by noradrenaline and ACTH or in alloxan diabetes, but also the increased liberation in vivo of non-esterified fatty acids of unfed animals. In addition prostaglandin E₁ influences heparin-induced activation of lipoprotein lipase.

Resumen

Sobre la regulación de los ácidos grasos no esterificados con especial consideración de la prostaglandina

La importancia que le corresponde al tejido adiposo en el marco del metabolismo energético sólo fue reconocida en los últimos años. Ha resultado que el material energético sobrante, procedente de las grasas e hidratos de carbono de la alimentación, se almacena en depósitos grasos, y se devuelve ininterrumpidamente a la sangre en forma de ácidos grasos no esterificados. Los ácidos grasos no esterificados sirven como energía, pronta a actuar, en igual grado que el azúcar en sangre. Entre la utilización de ácidos grasos y de glucosa existen estrechas relaciones de intercambio. El metabolismo en el tejido adiposo está subordinado a una regulación endocrina, en la que los procesos de asimilación son influenciados, en primer lugar, por la insulina y glucosa, la movilización por ácidos grasos no esterificados, la llamada lipolisis, por aminas biógenas, hormona polipeptida de la hipófisis y glucagón. Del mismo modo que un elevado metabolismo de la glucosa influye sobre la utilización de los ácidos grasos no esterificados, también la liberación aumentada de ácidos grasos no esterificados, procedentes de un destoblamiento intenso de triglicéridos en el tejido adiposo, tiene consecuencias sobre el metabolismo de los hidratos de carbono. En exploraciones propias pudo demostrarse que la hiperlpacidemia, causada por la heparina o noradrenalina, va acompañada del aumento de una insulina sérica inactivafrente a la glucosa. El incremento de los ácidos grase de la sangre y su transformación más intensa merma, demás, la asimilación y utilización de glucosa, ocasionando aumentos anormales de la insulina sérica tras la sobrecarga intravenosa de glucosa. Estas variaciones muestran una analogía con las alteraciones de los metabolismos graso y de los hidratos de carbono y de insulina sérica que se encuentran en prediabéticos y adiposos o en diversas afecciones endocrinas con lipolisis elevada (feocromocitoma, acromegalia, M. Cushing, tireotoxicosis). De estas conclusiones se deduce que las alteraciones primarias en la regulación del desdoblamiento de triglicéridos en el tejido adiposo pueden tener importancia patogenética para las anomalías del metabolismo de los hidratos de carbono. Por lo tanto, nuevamente se dedica una atención especial a la influencia de una lipolisis elevada. La liberación de ácidos grasos esterificados procedentes del tejido adiposo esta sujeta, en primer lugar, a influencias independientes de la insulina y glucosa. A base de exploraciones más nuevas se tiene que añadir también, junto a la insulina, prostaglandina a las substancias fisiológicas con efecto antilipolitico amplio. En este caso se trata de substancias activas similares a la hormona, que se sintetizan en el organismo partiendo de ácidos grasos altamente insaturados con tres y más enlaces dobles. En ensayos con prostaglandina E₁ resultó que esta substancia no sólo inhibe la hidrólisis de triglicéridos elevada y basal mediante noradrenalina y ACTH o en diabetes aloxánica, in vitro en tejido adiposo de epididimo del ratón, sino también frena, in vivo, la liberación aumentada de ácidos grasos no esterificados de animales hambrientos. Además, la prostaglandina E₁ influye sobre la activacion, inducida por la heparina, de la lipasa lipoproteída.