Leptynooporność jest to stan patofizjologiczny, który polega na zmniejszonej wrażliwości tkanek docelowych, a dokładnie neuronów podwzgórza na działanie leptyny. Należy wiedzieć, że leptyna jest hormonem peptydowym, syntetyzowanym głównie przez adipocyty białej tkanki tłuszczowej. Jej stężenie w osoczu jest ściśle powiązane z masą tkanki tłuszczowej. Oznacza to, że fizjologicznie leptyna hamuje łaknienie dzięki aktywacji neuronów anoreksygennych. Ponadto zwiększa wydatek energetyczny, co oznacza, że łatwiej spalić kalorie. Hamuje też neurony oreksygeniczne, które są odpowiedzialne za pobudzenie apetytu. Do tego wszystkiego uczestniczy w regulacji osi podwzgórze-przysadka-gonady oraz podwzgórze-przysadka-tarczyca1.
Oś podwzgórze-przysadka-gonady reguluje funkcje rozrodcze. Ponadto wpływa na cykl miesiączkowy, owulację czy libido. Zaburzenia mogą powodować niepłodność czy obniżać poziom testosteronu. Oś podwzgórze-przysadka-tarczyca wpływa na metabolizm i tempo pracy organizmu. Ta oś kontroluje tempo przemiany materii, temperaturę czy masę ciała, ale też poziom energii2.
Patomechanizmy leptynooporności i wpływ na uczucie sytości
Leptynooporność charakteryzuje się zaburzeniem przekazu sygnału leptynowego. Może dochodzić do zaburzenia transportu leptyny przez barierę krew-mózg czy też defektu w sygnalizacji receptora Ob-Rb, co oznacza, że dochodzi do pobudzenia głodu czy też nieodczuwania sytości3. Ponadto patomechanizm leptynooporności związany jest ze stanem zapalnym czy prowadzi do nadmiaru produkcji wolnych kwasów tłuszczowych. Zatem leptynooporność jest ściśle związana z otyłością prostą czy zespołem metabolicznym. Co ciekawe w otyłości obserwuje się swoisty paradoks. Wysokie stężenie leptyny nie prowadzi do zahamowania apetytu czy redukcji masy ciała, co świadczy o oporności receptorowej4. Leptynooporność może być przyczyną niepłodności związanej z otyłością.
Terapia ukierunkowana na leptynooporność, czyli jak zredukować masę ciała?
Leptynooporność leży u podłoża otyłości oraz zaburzeń metabolicznych. W efekcie dochodzi do zwiększenia masy ciała, ale też problemów ze spalaniem tkanki tłuszczowej czy spowolnieniem metabolizmu. Coraz więcej badań potwierdza, że istotną rolę odgrywa woda morska. Na pewno na uwagę zasługuje badanie przedkliniczne i mechanistyczne, które zostało przeprowadzone na komórkach oraz zwierzętach. Badanie Wpływ zrównoważonej głębinowej wody morskiej na hipertrofię adipocytów i stłuszczenie wątroby u myszy z otyłością wywołaną dietą wysokotłuszczową przeprowadzone zostało w 2014 r. przez zespół badaczy: Byung Geun Ha, Jung-Eun Park, Eun Ji Shin, Yun Hee Shon z Bio-Medical Research Institute, Kyungpook National University Hospital, Daegu, Korea. Myszy były karmione dietą wysokotłuszczową przez 20 tygodni, co spowodowało u nich otyłość. Następnie część z nich otrzymywała głębinową wodę morską. Po tym czasie naukowcy oceniali zmiany jakie zaszły w organizmie zwierząt, szczególnie ilość tkanki tłuszczowej, stan wątroby oraz aktywność genów związanych z metabolizmem tłuszczów.
Wyniki były jednoznaczne – myszy, które piły deep sea water miały mniejszą masę ciała pomimo diety bogatej w tłuszcze. Ponadto zaobserwowano mniejsze powiększenie komórek tłuszczowych. Także ich wątroba była mniej stłuszczona, co oznacza, że w ich organizmie nie znajdowała się wysoka zawartość tłuszczu. Zmiany zaszły też w ekspresji genów, a mianowicie zmniejszenie ekspresji genów związane było z tworzeniem tłuszczu i stanem zapalnym. Oznacza to, że głębinowa woda morska pozwala spalać więcej tłuszczu i zapobiega jego nadmiernemu magazynowaniu. Ponadto odpowiada za lepsze sygnalizowanie metaboliczne, co jest związane z uczuciem sytości. Jednocześnie myszy pijące głębinową wodę morską miały więcej energii, co również zapobiegało gromadzeniu się tłuszczu5.
Woda głębinowa poprawia metabolizm lipidów i utlenienie kwasów tłuszczowych – badanie na szczurach
Bardzo ciekawe jest badanie naukowców Wei-Tang Chang, Tsung-Yueh Lu, Ming-Ching Cheng, Hsun-Chi Lu, Mei-Fang Wu, Chin-Lin Hsu przeprowadzone w 2017 r. w Tajwanie pt. Woda głębinowa poprawia nieprawidłowości metabolizmu lipidów poprzez lipolizę i utlenianie kwasów tłuszczowych u szczurów otyłych na diecie wysokotłuszczowej. Jego celem było sprawdzenie, czy woda głębinowa może poprawiać metabolizm lipidów u szczurów z otyłością wywołaną dietą wysokotłuszczową. Zwierzętom przez 6 tygodni podawano do picia wodę głębinową, zaś druga grupa zwierząt dostawała zwykłą wodę. Porównano obie grupy.
U szczurów na diecie wysokotłuszczowej z dodatkiem wody głębinowej zauważono znacznie mniejszą masę ciała niż u zwierząt na diecie wysokotłuszczowej bez wody głębinowej. Dodatkowo szczury pijące wodę głębinową miały niższą masę tkanki tłuszczowej okołonarządowej. Ponadto zaobserwowano większą ilość magnezu we krwi oraz niższe stężenie glukozy, trójglicerydów, cholesterolu i wolnych kwasów tłuszczowych we krwi w porównaniu ze zwierzętami niepijącymi wody głębinowej. Zatem wnioski są jednoznaczne – spożywanie wody głębinowej bogatej w minerały takie jak wapń, magnez i potas moduluje metabolizm energetyczny i enzymy kluczowe w metabolizmie lipidów, co przekłada się na szybsze spalanie tkanki tłuszczowej. Jednocześnie zmniejsza się też ilość cholesterolu6.
Jak naturalna woda głębinowa wzbogacona magnezem poprawia insulinooporność i profil lipidowy w stanie przedcukrzycowym?
Osoby mające insulinooporność bardzo często zmagają się z problemem otyłości. Insulinooporność jest stanem, w którym komórki organizmu słabiej reagują na insulinę, co powoduje nie tylko wyższy poziom glukozy we krwi, ale też zwiększa poziom wolnych kwasów tłuszczowych. Wysoki poziom insuliny wpływa na magazynowanie tłuszczu i utrudnia spalanie tkanki tłuszczowej, szczególnie w okolicach brzucha. Powstaje tzw. błędne koło: otyłość → insulinooporność → jeszcze większa otyłość. Połączenie insulinooporności i otyłości znacząco zwiększa ryzyko zaburzeń lipidowych, chorób sercowo-naczyniowych, nadciśnienia tętniczego oraz cukrzycy typu 27.
Badanie z zastosowaniem deep sea water – wpływ na insulinooporność i profil lipidowy
Naturalna woda głębinowa wzbogacona magnezem poprawia insulinooporność i profil lipidowy u dorosłych w stanie przedcukrzycowym: randomizowane badanie krzyżowe z podwójną ślepą próbą przeprowadzili Ji Yeon Ham – Department of Laboratory Medicine, Kyungpook National University Hospital, Daegu, Korea Południowa, Yun Hee Shon – Bio‑Medical Research Institute, Kyungpook National University Hospital, Korea Południowa. Badanie zatwierdziła komisja etyczna. Naukowcy przeprowadzili badanie w Clinical Trial Center for Functional Foods, Chonbuk National University Hospital (Korea Południowa) zgodnie z zasadami Dobrej Praktyki Klinicznej. Wzięło w nim udział 40 osób z grupy wiekowej 19-70, u których wystąpiło zaburzenie tolerancji glukozy i stężenia glukozy na czczo.
Przez 8 tygodni badani przyjmowali deep sea water lub placebo, następnie występowała 4-tygodniowa przerwa. Po niej badani przyjmowali przez 8 tygodni albo placebo albo deep sea water w zależności od tego, co przyjmowali na początku badania, zgodnie z zasadą crossover, w ramach której każda osoba uczestniczyła w obu warunkach (aktywnym i placebo). Codzienna dawka wynosiła 440 ml dziennie wody deep sea water lub klasycznej wody pitnej.
Wyniki:
- Po 8 tygodniach spożywania wody deep sea water poziom insuliny na czczo był niższy niż w grupie placebo;
- Całkowity cholesterol był niższy po spożyciu wody z magnezem w stosunku do grupy przyjmującej placebo. Natomiast jeśli chodzi o HDL‑C i triglicerydy, nie wykazano istotnych różnic między grupami (poziom tzw. dobrego cholesterolu był na tym samym poziomie w obu grupach).
Badanie wskazuje, że regularne picie wody bogatej w magnez obniża wskaźnik insulinooporności, ale też poprawia profil lipidowy8.
Jak spożywanie wody z ekstraktem minerałów morskich zmniejsza procentową zawartość tkanki tłuszczowej i przyspiesza przemianę materii?
Badanie Długotrwałe spożywanie wody wzbogaconej ekstraktem z głębin morskich zmniejsza procentową zawartość tkanki tłuszczowej w organizmie i zwiększa podstawową przemianę materii oraz masę mięśniową u ludzi przeprowadzili Shuya Yuzawa, Miku Ishizawy, Yugo Kato, Nozomu Takeuchi, Hirotsugu Takenaki, Masahiro Kohro i Koi Fukui z Molecular Cell Biology Laboratory Department of Systems Engineering and Science, Graduate School of Engineering and Science, Shibaura Institute of Technology, Division of Biochemistry, Department of Pathological and Therapeutic Science, Faculty of Medicine, Tottori University oraz Dydo-Takenaka Beverage Co., Ltd Muroto w Japonii. Przeprowadzili je na 36 zdrowych osobach i opublikowali 26 sierpnia 2024 r. Uczestnicy przez 30 dni codziennie pili 550 ml wody z dodatkiem ekstraktu z głębin morskich. Po miesiącu spożywania takiej wody wszystkich uczestników zbadano. Nastąpiło zmniejszenie zawartości tkanki tłuszczowej, ale też wzrosła podstawowa przemiana materii, czyli BMR, co oznacza, że więcej energii było zużywanej w czasie spoczynku. Wzrosła także masa mięśniowa9.
Związek między magnezem a leptyną – obserwacje korelacyjne
W badaniu Leptyna i jej związek z biomarkerami magnezowymi u kobiet z otyłością przeprowadzonym przez Stéfany Rodrigues de Sousa Melo, Loanne Rocha Dos Santos, Jennifer Beatriz Silva Morais, Kyria Jayanne Clímaco Cruz, Ana Raquel Soares de Oliveira, Nilmara Cunha da Silva, Gustavo Santos de Sousa, Tanyara Baliani Payolla, Gilson Murata, Silvana Bordin, Gilberto Simeone Henriques, Dilina do Nascimento Marreiro z Graduate Program of Nutrition Federal University of Piaui, Teresina Brazil, Institute of Biomedical Sciences, University of São Paulo, Department of Nursing, Federal University of Minas Gerais, Belo Horizonte oraz Department of Nutrition, Health Sciences Center, Federal University of Piauí sprawdzano, czy istnieje związek pomiędzy stężeniem leptyny, a więc hormonu tkanki tłuszczowej a magnezem u kobiet z otyłością.
Rzeczywiście w otyłości obserwuje się hiperleptynemię i leptynooporność. Natomiast magnez odgrywa ważną rolę w regulacji procesów przeciwzapalnych, ale też metabolizmie glukozy i insuliny. Badanie miało charakter obserwacyjny. Naukowcy wykazali, że kobiety z otyłością miały podwyższone stężenie leptyny, a dodatkowo występował u nich niedobór bądź niski poziom magnezu10.
Wpływ spożycia wody przed posiłkiem na poziom kopeptyny w surowicy, kontrolę glikemii, profil lipidowy u pacjentów z cukrzycą typu 2 – badanie randomizowane kontrolowane
Wpływ spożycia wody przed posiłkiem na poziom kopeptyny w surowicy, kontrolę glikemii, profil lipidowy i wskaźniki antropometryczne u pacjentów z cukrzycą typu 2: badanie randomizowane kontrolowane przeprowadzone wośrodku medycznym w Iranie przez Gohar Sedaghat,Farzaneh Montazerifar,Mahmood Ali Keykhaie ,Mansour Karajibani,Shadi Shourestani,Alireza Dashipour opublikowano w 2021 roku w czasopiśmie Journal of Diabetes & Metabolic Disorders. W badaniu wzięło udział 40 dorosłych osób z cukrzycą typu 2. Podzielono je na dwie grupy, gdzie jedna spożywała wodę z dodatkiem minerałów, zaś druga nie piła dodatkowej wody przed posiłkami.
Badacze ustalili, że w grupie, która spożywała wodę nastąpił znaczący spadek masy ciała i BMI, ale też zmniejszył się obwód w talii i spadła glukoza na czczo. Ponadto obniżył się poziom trójglicerydów i cholesterolu LDL11. Należy zauważyć, że otyłość jest punktem wyjścia i często prowadzi do przewlekłego stanu zapalnego i zaburzeń hormonalnych. Im więcej jest tkanki tłuszczowej, tym występuje wyższe stężenie leptyny we krwi. Ponadto znacząco zwiększa się ryzyko cukrzycy typu 2. Współwystępowanie otyłości i cukrzycy typu 2 jest powszechne nawet u 90% osób z nadwagą bądź otyłością12.
W czym tkwi sekret wody morskiej, czyli nauka w pigułce
Głębinowa woda morska jest bogata w liczne minerały takie jak magnez, wapń czy potas oraz sód. Dzięki temu aktywuje mechanoreceptory ściany żołądka, zmniejszając uczucie głodu. Ważną rolę odgrywa magnez, który wpływa na metabolizm glukozy i insuliny oraz reguluje leptynę, która hamuje apetyt. W badaniu “System leptynowy i dieta: Mini przegląd obecnych dowodów” autorstwa Kenny Mendoza-Herrera, Andrei A. Floro, Maggie Moore, Abrania Marrero, Marthy Tamez, Shilpa N. Bhupathiraju i Josiemer Mattei z Wydziału Żywienia Harvard T.H. Chan School of Public Health w Bostonie opublikowanym w czasopiśmie Frontiers in Endocrinology w 2021 roku przeanalizowano, jak dieta wpływa na układ leptyny oraz leptynooporność, czyli zmniejszoną wrażliwość organizmu na działanie leptyny. Naukowcy potwierdzili, że dieta oraz wzorce żywieniowe wpływają na poziom leptyny we krwi13. Zatem wprowadzenie diety niskoenergetycznej oraz wody głębinowej obniża poziom leptyny, co wiąże się z utratą tłuszczu.
- Martin G. Myers Jr., Rexford S. Ahima (2012). Leptin signaling and the regulation of energy homeostasis ↩︎
- Nature Publishing Group – Nature Reviews Molecular Cell Biology, 13(10), 667–681.
→ Kompleksowy przegląd szlaków sygnalizacyjnych leptyny (JAK2/STAT3, PI3K) oraz mechanizmów oporności ↩︎ - Jeffrey S. Flier (2004). Obesity wars: molecular progress confronts an expanding epidemic. ↩︎
- Cell Press – Cell, 116(2), 337–350. → Klasyczny artykuł omawiający molekularne podstawy leptynooporności w kontekście epidemii otyłości ↩︎
- Effects of balanced deep-sea water on adipocyte hypertrophy and liver steatosis in high-fat, diet-induced obese mice – PubMed ↩︎
- Deep Sea Water Improves Abnormalities in Lipid Metabolism through Lipolysis and Fatty Acid Oxidation in High-Fat Diet-Induced Obese Rats – PubMed ↩︎
- Guilherme i wsp. (2008) – klasyczny przegląd mechanizmów łączących otyłość z insulinoopornością i cukrzycą typu 2 ↩︎
- Natural Magnesium-Enriched Deep-Sea Water Improves Insulin Resistance and the Lipid Profile of Prediabetic Adults: A Ra… ↩︎
- Chronic Intake of Water Supplemented with Deep-Sea Water Extract Reduces Body Fat Percentage and Increases Basal Metabolic Rate and Muscle Mass in Humans ↩︎
- Leptin and its relationship with magnesium biomarkers in women with obesity – PubMed
↩︎ - Effect of pre-meal water intake on the serum levels of Copeptin, glycemic control, lipid profile and anthropometric indices in patients with type 2 diabetes mellitus: a randomized, controlled trial – PMC ↩︎
- The Relationship Between Obesity and Type 2 Diabetes ↩︎
- The Leptin System and Diet: A Mini Review of the Current Evidence – PMC ↩︎