íïðïßçóç ôùí åîáñôþìåíùí áðü ôï ÁÔÑ äéáýëùí Na + -K +ðáñáôçñåßôáé ðñÜãìáôé óôï äéáâÞôç, öáßíåôáé üìùò üôéïöåßëåôáé óôçí åíåñãïðïßçóç ôçò ðñùôåúíéêÞò êéíÜóçò C(PKC), ðïõ, ìå ôç óåéñÜ ôçò, áõîÜíåé ôçí ðáñáãùãÞ äýïáíáóôïëÝùí ôçò Na + -K + -ÁÔÑÜóçò, ôïõ áñá÷éäïíéêïýïîÝïò êáé ôçò ðñïóôáãëáíäßíçò E 2(PGE 2) 126 .Óýìöùíá ìå ìéá ðéï ðñüóöáôç õðüèåóç, ç ïîåßäùóçôçò óïñâéôüëçò áðü ôï NAD + áõîÜíåé ôï ëüãï ôïõ NADH/NAD + óôï êõôôáñüðëáóìá, ìå óõíÝðåéá ôçí áäñáíïðïßçóçôïõ åíæýìïõ áöõäñïãïíÜóç ôçò 3-öùóöïñéêÞò ãëõêåñáëäåàäçò(Glyceraldehydes-3-phosphate dehydrogenase,GADPH). Ç áäñáíïðïßçóç áõôïý ôïõ åíæýìïõ Ý÷åé ùòáðïôÝëåóìá ôçí áýîçóç ôùí óõãêåíôñþóåùí ôùí öùóöïñéêþíôñéïæþí, ðïõ ìå ôç óåéñÜ ôïõò, áõîÜíïõí ôï ó÷çìáôéóìüìåèõëïãëõïîÜëçò êáé äéáêõëïãëõêåñüëçò (DAG).Ç ìåèõëïãëõïîÜëç ãëõêïæõëéþíåé ôá÷Ýùò ðñùôåÀíåò êáéïäçãåß óôï ó÷çìáôéóìü ðñïúüíôùí ðñï÷ùñçìÝíçò ãëõêïæõëßùóçò(AGEs), åíþ ç DAG åíåñãïðïéåß ôçí PKC.Óýìöùíá ìå ôçí ôÝôáñôç õðüèåóç, ç áíáãùãÞ ôçò ãëõêüæçòóå óïñâéôüëç ðñïêáëåß êáôáíÜëùóç ôïõ NADPH.To NADPH åßíáé áðáñáßôçôï ãéá ôçí áíáãÝííçóç ôçòáíá÷èåßóáò ãëïõôáèåéüíçò, ç ïðïßá åßíáé óçìáíôéêüòáäñáíïðïéçôÞò ôùí åëåõèÝñùí ñéæþí ïîõãüíïõ, êáé ç Ýëëåéøçôçò ïðïßáò ðñïêáëåß ïîåéäùôéêÞ êáôáðüíçóç ôùíêõôôÜñùí 127 . ÅðéðëÝïí, ç õðåñãëõêáéìßá áäñáíïðïéåßôçí áöõäñïãïíÜóç ôçò 6-öùóöïñéêÞò ãëõêüæçò, ðïõ áðïôåëåßôç óçìáíôéêüôåñç ðçãÞ ôïõ NADPH, ìåéþíïíôáòðåñáéôÝñù ôéò óõãêåíôñþóåéò ôïõ NADPH óå ïñéóìÝíááããåéáêÜ êáé íåõñéêÜ êýôôáñá 128 .7.7. Ç ïäüò ôçò åîïæáìßíçòÐñüóöáôá, ðáñïõóéÜóôçêå ç õðüèåóç üôé ç õðåñãëõêáéìßáðñïêáëåß âëÜâåò ìÝóù åêôñïðÞò ôïõ ìåôáâïëéóìïýôçò ãëõêüæçò äéÜ ôçò ïäïý ôçò åîïæáìßíçò 129,130,131 .(Ó÷Þìá 14) 132 . Ç ãëõêüæç ìåôáôñÝðåôáé óå 6-öùóöïñéêÞöñïõêôüæç, ç ïðïßá áêïëïýèùò áíôéäñÜ ìå ãëïõôáìßíç. Çáíôßäñáóç êáôáëýåôáé áðü ôï Ýíæõìï áìéäïôñáíóöåñÜóçôçò ãëïõôáìßíçò-6-öùóöïñéêÞò öñïõêôüæçò (glutaminefructose-6-phosphateamidotransferase, GFAD), ðïõáðïôåëåß ôï ñõèìéóôéêü Ýíæõìï ôçò ïäïý ôçò åîïæáìßíçò.Ôï Ýíæõìï áõôü áíáóôÝëëåôáé áðü ôçí áæáóåñßíç.Tá ðñïúüíôá ôçò áíôßäñáóçò åßíáé ãëïõôáìéêü ïîý êáé6-öùóöïñéêÞ ãëõêïæáìßíç, ç ïðïßá ìåôáôñÝðåôáé óôç óõíÝ÷åéáóå ïõñéäõë-äéöùóöïñéêÞ-Í-áêåôõëï-ãëõêïæáìßíç(UDP-GluNac). Ç åíåñãïðïßçóç ôçò ïäïý ôçò åîïæáìßíçòáõîÜíåé ôç ìåôáãñáöÞ ïñéóìÝíùí ãïíéäßùí, üðùò ôïõTGFa,ôïõ TGFb êáé ôïõ ÑÁÉ-1 118,119,133 ìå ôñüðï ðïõ äåíåßíáé áðüëõôá ãíùóôüò.Óýìöùíá ìå ôá ìÝ÷ñé ôþñá äåäïìÝíá, ç åíåñãïðïßçóçôùí ãïíéäßùí áõôþí ïöåßëåôáé óôç ãëõêïæõëßùóç ôïõìåôáãñáöéêïý ðáñÜãïíôá Spl (ï Spl ìåôáôñÝðåôáé óå Spl-O-GlcNAc êáé áõôÞ ç ìåôáôñïðÞ ôïí åíåñãïðïéåß) 134 . Åíäå÷ïìÝíùò,ìå ôçí åíåñãïðïßçóç ôçò ïäïý ôçò åîïæáìßíçòãëõêïæõëéþíïíôáé êáé Üëëïé ìåôáãñáöéêïß ðáñÜãïíôåòðïõ äåí Ý÷ïõí åíôïðéóôåß ìÝ÷ñé óÞìåñá.ÓõíïëéêÜ, ç åíåñãïðïßçóç ôçò ïäïý ôçò åîïæáìßíçòáðü ôçí õðåñãëõêáéìßá öáßíåôáé íá ðñïêáëåß ôçíðáèïëïãéêÞ Ýêöñáóç ïñéóìÝíùí ãïíéäßùí êáé ôç äõóëåéôïõñãßáïñéóìÝíùí ðñùôåúíþí êáé íá óõììåôÝ÷åé óôçíðáèïãÝíåéá ôùí åðéðëïêþí ôïõ äéáâÞôç.Ó÷Þìá 14: Ïäüò ôçò åîïæáìßíçò8. Ïîåéäùôéêü stress êáé áíôßóôáóç óôç äñÜóçôçò éíóïõëßíçòÔï ïîåéäùôéêü stress äåí åìðëÝêåôáé ìüíï óôçí ðáèïöõóéïëïãßáôùí äéáâçôéêþí åðéðëïêþí áëëÜ ó÷åôßæåôáéêáé ìå ôçí áíôï÷Þ óôç äñÜóç ôçò éíóïõëßíçò 135,136,137,138 (ôïöáéíüìåíï áõôü êáëåßôáé éíóïõëéíïáíôï÷Þ Þ éíóïõëéíïáíôßóôáóç).In vivo äïêéìÝò óå äéáâçôéêÜ ðåéñáìáôüæùáõðïäåéêíýïõí üôé ôá áíôéïîåéäùôéêÜ åíéó÷ýïõí ôçí åõáéóèçóßáóôçí éíóïõëßíç. ÐåñáéôÝñù êëéíéêÝò ìåëÝôåò óåäéáâçôéêïýò áóèåíåßò ìå áíôï÷Þ óôçí éíóïõëßíç áðÝäåéîáíüôé ç èåñáðåßá ìå áíôéïîåéäùôéêÜ üðùò ïé âéôáìßíåò C êáéE, ôï ëéíïëåúêü ïîý (LA) êáé ç ãëïõôáèåéüíç âåëôßùóáíôçí áíôáðüêñéóç ôùí êõôôÜñùí óôçí éíóïõëßíç 139,140,141,142 .8.1.Åíåñãïðïßçóç åõáßóèçôùí óôï stress êéíáóþí, öùóöïñõëßùóçIRS êáé áíôï÷Þ óôçí éíóïõëßíçÔï ïîåéäùôéêü stress åíåñãïðïéåß ìßá ðëçèþñá êéíáóþíóåñßíçò 143,144,145 . Óôü÷ïé ôùí êéíáóþí åßíáé ï õðïäï-÷Ýáò éíóïõëßíçò (ÉR) êáé ïé ðñùôåÀíåò ôïõ õðïóôñþìáôïòôïõ éíóïõëéíéêïý õðïäï÷Ýá (IRS: Insuline ReseptorSubstrate). Ç áõîçìÝíç öùóöïñõëßùóç êáôáëïßðùí óåñßíçòêáé èñåïíßíçò óôá IRS êáé IR ðåñéïñßæåé ôç öùóöïñõëßùóçôùí õðïëåéììÜôùí ôõñïóßíçò ôïõò êáé óõíåðþòôç äñÜóç ôçò éíóïõëßíçò 146,147,148,149,150,151 . Ôá ìüñéá ôùíIRS ðïõ äéáèÝôïõí öùóöïñõëéùìÝíá êáôÜëïéðá óåñßíçòêáé èñåïíßíçò ðáñïõóéÜæïõí ìéêñüôåñç óõããÝíåéá ìå ôïíéíóïõëéíéêü õðïäï÷Ýá êáé ôçí 3-ÊéíÜóç öùóöáôéäõëïúíïóéôüëç 134,152 (PI3K) . Ôï ãåãïíüò áõôü ðåñéïñßæåé ôç äñÜóçôçò éíóïõëßíçò,ôçí åíåñãïðïßçóç ôçò ðñùôåúíéêÞ êéíÜóçòêáé ôç ìåôáöïñÜ ôçò ãëõêüæçò óôá êýôôáñá 153,154,155 .Óôá 3T3-L1 ëéðïêýôôáñá ç åðáãùãÞ ôïõ ïîåé-24
äùôéêïý stress ìå Ç 2O 2ðáñåìðïäßæåé ôçí ìåôáöïñÜãëõêüæçò 156,157,158 . ¼ðùò óôá ëéðïêýôôáñá Ýôóé êáé óôáL6ìõúêÜ êýôôáñá ç åíåñãïðïßçóç ôùí p38 MAP êéíáóþíáðü ôï ïîåéäùôéêü stress (Ç 2O 2) áíáóôÝëëåé ôç ìåôáöïñÜãëõêüæçò 159 . Åðéðñüóèåôá, ï ðáñÜãïíôáò íÝêñùóçòüãêïõ-á (TNF-á) äéåãåßñåé ôéò JNK/SAPK êéíÜóåò áõîÜíïíôáòÝôóé ôç öùóöïñõëßùóç êáôáëïßðùí óåñßíçò ôïõõðïóôñþìáôïò ôïõ éíóïõëéíéêïý õðïäï÷Ýá IRS-1 139,160 .¸ôóé, ç (åðáãüìåíç áðü ôçí éíóïõëßíç) öùóöïñõëßùóçõðïëåéììÜôùí ôõñïóßíçò ôïõ IRS-1 åëáôôþíåôáé êáé çäñÜóç ôçò éíóïõëßíçò ðåñéïñßæåôáé óçìáíôéêÜ.8.2. ÉÊÊâ õðïìïíÜäá, IRS ðñùôåÀíåò(ðñùôåÀíåò õðïóôñþìáôïò éíóïõëéíéêïý õðïäï÷Ýá)êáé áíôï÷Þ óôçí éíóïõëßíçÓå ìõúêÜ êýôôáñá ìå áíôï÷Þ óôçí éíóïõëßíç, Ý÷ïõíðáñáôçñçèåß õøçëÜ åðßðåäá ÉÊÊâ õðïìïíÜäáò ôïõ ÉÊÊóõìðëÝãìáôïò ôï ïðïßï åíåñãïðïéåß ôï ìåôáãñáöéêü ðõñçíéêüðáñÜãïíôá NF-êB 161 . Ç åíåñãïðïßçóç ôçò ÉÊÊâõðïìïíÜäáò ðáñåìðïäßæåé ôç äñÜóç ôçò éíóïõëßíçò .Áíôßóôñïöá, ç áíáóôïëÞ ôçò ÉÊÊâ áðü óáëéêõëéêÜ êáéPPARã áãùíéóôÝò 162,163 áðïêáèéóôÜ ôçí áíôáðüêñéóçóôçí éíóïõëßíç ôüóï in vitro üóï êáé in vivo 164,165 .Ç èåñáðåßáìå áóðéñßíç êáé óáëéêõëéêÜ åëáôôþíåé ôç öùóöïñõëßùóçôùí ìïñßùí óåñßíçò êáé áõîÜíåé ôç öùóöïñõëßùóçôçò ôõñïóßíçò óôéò ðñùôåÀíåò ôïõ IRS 152,153 . Íåüôåñá äåäïìÝíáäåß÷íïõí üôé ç åõáéóèçôïðïßçóç óôçí éíóïõëßíçðïõ ðñïêáëåß ç áäéðïíåêôßíç, ïöåßëåôáé óå áíáóôïëÞ ôçòåíåñãïðïßçóçò ôïõ NF-ê 166,167,168 .ÐåñáéôÝñù ìåëÝôåò óå êõôôáñïêáëëéÝñãåéåò,ãåíåôéêÜôñïðïðïéçìÝíá ðåéñáìáôüæùá êáé áíèñþðïõò, áðïäåéêíýïõíôç óðïõäáéüôçôá IRS-ðñùôåúíþí óôç ñýèìéóçôçò ëåéôïõñãßáò ôùí â-êõôôÜñùí ôïõ ðáãêñÝáôïò 169,170,171 .Ç öùóöïñõëßùóç êáôáëïßðùí óåñßíçò/èñåïíßíçò ôïõéíóïõëéíéêïý õðïäï÷Ýá (IR) êáé ôïõ õðïóôñþìáôüòôïõ (IRS) áðü êéíÜóåò åõáßóèçôåò óôï stress (ÍÁÊ,p38MAPK, JNK/SAPK êáé Üëëåò êéíÜóåò óåñßíçò/èñåïíßíçò)áðïôåëåß Ýíá ìç÷áíéóìü ðïõ åðéôñÝðåé ôç óõó÷Ýôéóçôùí ïäþí ðïõ åíåñãïðïéïýíôáé áðü ôï stress ìå ðïéêßëåòðáèïëïãéêÝò êáôáóôÜóåéò ôùí êõôôÜñùí.8.3.Ïîåéäùôéêü stress,ôõñïóéíéêÞ öùóöáôÜóçêáé áíôï÷Þ óôçí éíóïõëßíçÇ äéáôáñá÷Þ ôçò ïîåéäïáíáãùãéêÞò ïìïéüóôáóçòìðïñåß íá ïäçãÞóåé óå ïîåßäùóç êáé áðåíåñãïðïßçóç ôçòôõñïóéíéêÞò öùóöáôÜóçò (PTP) 172,173,174 . Åßíáé ãíùóôü üôéç öùóöïñõëßùóç ôçò ôõñïóßíçò åßíáé áðáñáßôçôç ãéá ôçí(éíóïõëéíï-åðáãüìåíç) ìåôáöïñÜ ãëõêüæçò óôá ìõúêÜêýôôáñá êáé ôá ëéðïêýôôáñá 175,176 . Ðáñüëï ðïõ ç åêëåêôéêÞêáé áíôéóôñåðôÞ áíáóôïëÞ óõãêåêñéìÝíùí PTPáóþíüðùò ôçò ÑÔÑ-1 áõîÜíåé ôç äñÜóç ôçò éíóïõëßíçò 177,178 ,ç ïîåßäùóç êõóôåúíéêþí êáôáëïßðùí óôá åíåñãÜ êÝíôñáôùí ÑÔÑáóùí, ôéò áðåíåñãïðïéåß êáé ïäçãåß óå éíóïõëéíïáíôï÷Þin vitro 163,164 .Ôï ïîåéäùôéêü stress åíåñãïðïéåß ôéò ïäïýò ôïõ NFêB,ôùí p38 MAP êáé JNK/SAPK êéíáóþí. Ç äå åíåñãïðïßçóçáõôþí ôùí ïäþí åëáôôþíåé ôçí åõáéóèçóßá óôçäñÜóç ôçò éíóïõëßíçò. Åêôüò áðü ôçí éíóïõëéíïáíôßóôáóç,ôï åðáãüìåíï áðü ôçí õðåñãëõêáéìßá ïîåéäùôéêü stressåõèýíåôáé êáé ãéá ôéò üøéìåò äéáâçôéêÝò åðéðëïêÝò.9. Ïîåéäùôéêü stress êáé äõóëåéôïõñãßá â-êõôôÜñùíôïõ ðáãêñÝáôïòÇ éíóïõëßíç ðáñÜãåôáé áðïêëåéóôéêÜ áðü ôá â-êýôôáñáôùí íçóßäùí ôïõ Langerhans ôïõ ðáãêñÝáôïò. Ôáâ-êýôôáñá ôïõ ðáãêñÝáôïò åßíáé åðéññåðÞ óôéò âëÜâåòðïõ ðñïêáëïýíôáé áðü ôï ïîåéäùôéêü stress. Ïé GLUT-2ìåôáöïñåßò ãëõêüæçò 179,180 , ç ãëõêïêéíÜóç 181,182,183 êáé êõñßùòï ìåôáâïëéóìüò ôçò ãëõêüæçò áðü ôá ìéôï÷üíäñéá ôùíâ-êõôôÜñùí, åõíïïýí ôçí Ýêêñéóç éíóïõëßíçò óå ðïóüôçôááíÜëïãç ôïõ åñåèßóìáôïò. Ðáñüëï ðïõ ïé áêñéâåßòìïñéáêïß ìç÷áíéóìïß ìå ôïõò ïðïßïõò ïé ìåôáâïëßôåò ôçòãëõêüæçò ñõèìßæïõí ôç óýíèåóç éíóïõëßíçò äåí åßíáé ãíùóôïß,åßíáé âÝâáéï üôé ï ìåôáâïëéóìüò ôïõò óôï åðßðåäïôùí ìéôï÷ïíäñßùí êáßñéáò óçìáóßáò 184,185 . Ôá ìéôï÷üíäñéááðïôåëïýí ôüðï ðáñáãùãÞò áëëÜ êáé óôü÷ï åëåõèÝñùíñéæþí. ¸ôóé ç êáôáóôñïöÞ ôùí ìéôï÷ïíäñßùí áðü äñáóôéêÝòìïñöÝò ïîõãüíïõ êáé áæþôïõ åßíáé áíáìåíüìåíï íáðåñéïñßæåé ôçí Ýêêñéóç éíóïõëßíçò.Ç åðáãüìåíç áðü ôç ÷ñüíéá õðåñãëõêáéìßá åîÜíôëçóçôùí â-êõôôÜñùí ìåëåôÞèçêå in vivo óå ãåíåôéêÜ ðñïäéáôåèåéìÝíáäéáâçôéêÜ ðåéñáìáôüæùá 186 êáé óå öõóéïëïãéêÜ ðåéñáìáôüæùáðïõ Ý÷ïõí õðïóôåß ìåñéêÞ ðáãêñåáôåêôïìÞ 174Þ ðïõ Ý÷ïõí ëÜâåé áãùãÞ ìå streptozotocin 174 (ïõóßá ôïîéêÞãéá ôá â-êýôôáñá). Óôéò in vivo áõôÝò ìåëÝôåò ï äéá÷ùñéóìüòôïí åðéðôþóåùí ðïõ ðñïêëÞèçêáí ëüãù õðåñãëõêáéìßáòáðü áõôÝò ðïõ ðñïêëÞèçêáí ëüãù Üëëùí íåõñïëïãéêþí,åíäïêñéíéêþí êáé äéáôñïöéêþí ðáñáãüíôùí Þôáí éäéáßôåñáðïëýðëïêïò. ÅðéðëÝïí ç õðåñãëõêáéìßá åëáôôþíåé ôçíçðáôéêÞ êÜèáñóç ôçò éíóïõëßíçò in vivo, ìå áðïôÝëåóìá ôáåðßðåäá ôçò éíóïõëßíçò óôç ãåíéêÞ êõêëïöïñßá íá ðáñáìÝíïõíáìåôÜâëçôá áêüìá êáé üôáí ìåéþíåôáé ç ÝêêñéóÞ ôçòáðü ôá â-êýôôáñá 187 .Én vitro, ç áíß÷íåõóç ôùí åðéðëïêþí ðïõ ðñïêáëïýíôáéáðü ÷ñüíéá Ýêèåóç óå ãëõêüæç, åßíáé éäéáßôåñá äýóêïëçóå êýôôáñá ðåéñáìáôüæùùí ÷ùñßò ãåíåôéêÞ ðñïäéÜèåóçóôï äéáâÞôç. ÅîÜìçíç åðþáóç (óå õøçëÜ åðßðåäá ãëõêüæçò)êõôôáñïêáëëéåñãåéþí áðü â-êýôôáñá ôñùêôéêþí,åëÜôôùóå ôçí Ýêêñéóç éíóïõëßíçò, ôï mRNA ôçò éíóïõëßíçòêáé ôçí ðñüóäåóç ôùí ìåôáãñáöéêþí ðáñáãüíôùí ôïõmRNA ôçò éíóïõëßíçò 188,189 . Ùóôüóï, ðáñüìïéåò ìåëÝôåòäå äéáðßóôùóáí ìåßùóç óôçí Ýêêñéóç éíóïõëßíçò êáôÜ ôçíÝêèåóç óå ãëõêüæç. Áõôü åíäå÷ïìÝíùò íá ïöåßëåôáé óôçíÝêêñéóç ôùí åíäïêõôôÜñéùí áðïèåìÜôùí éíóïõëßíçò áðüôá â-êýôôáñá. Áîßæåé íá áíáöåñèåß üôé ç ôá áðïèÝìáôáéíóïõëßíçò ðïéêßëïõí óôá äéÜöïñá ôìÞìáôá ôùí â-êõôôÜñùí.Ôáðáñáêåßìåíá óôçí êõôôáñïðëáóìáôéêÞ ìåìâñÜíçêõóôßäéá ðáñïõóéÜæïõí ìåãÜëç äéáèåóéìüôçôá éíóïõëßíçòðïõ ìðïñåß íá åêêñéèåß. ÁíôéèÝôùò,ôüóï éíóïõëßíçðïõ ðñïïñßæåôáé ãéá áðïóýíèåóç üóï êáé ç éíóïõëßíçêáé ðñïúíóïõëßíç ôïõ åíäïðëáóìáôéêïý äéêôýïõ êáé ôïõóõìðëÝãìáôïò Golgi äåí äéáôßèåíôáé ãéá Ýêêñéóç. Åðéðñüóèåôá,ôõ÷üí ìåßùóç ôïõ mRNA ôçò éíóïõëßíçò äåíåßíáé ãíùóôü áí èá åëáôôþóåé áðáñáßôçôá êáé ôç óýíèåóçéíóïõëßíçò ëüãù åìðëïêÞò ìç÷áíéóìþí ôçò ìåôÜöñáóçò.9.1. Ï ñüëïò ôùí åëåýèåñùí ëéðáñþí ïîÝùí óôçí éíóïõëéíïáíôï÷Þêáé ôç äõóëåéôïõñãßá ôùí â-êõôôÜñùíôïõ ðáãêñÝáôïò¸÷ïõí äéáôõðùèåß ðïëëÝò èåùñßåò ó÷åôéêÜ ìå ôçí åðßäñáóçôùí åëåýèåñùí ëéðáñþí ïîÝùí (FFA: Free Fatty25