Glp-1 Mechanisms Review
Название: Полный разбор функций и связей GLP-1 (Glucagon-like Peptide-1)
———
📚 Инкретины — определение и перечень
Инкретины — это группа гормонов желудочно-кишечного тракта, которые секретируются в ответ на поступление пищи и усиливают секрецию инсулина под влиянием глюкозы. Основные и исследованные инкретины включают:
- GLP-1 (Glucagon-like Peptide-1)
- GIP (Gastric Inhibitory Polypeptide, также Glucose-dependent Insulinotropic Peptide)
- GLP-2 (Glucagon-like Peptide-2) — структурно схож с GLP-1, но не оказывает инсулинотропного действия, участвует в росте слизистой кишечника
- Oxyntomodulin — пептид, высвобождающийся вместе с GLP-1, подавляет аппетит и уменьшает массу тела
- PYY (Peptide YY) — не классический инкретин, но участвует в ингибировании моторики ЖКТ и аппетита
- CCK (Cholecystokinin) — стимулирует насыщение и высвобождение инсулина; скорее паракринный регулятор, но действует синергично с инкретинами
- Neurotensin — регулирует секрецию инсулина и влияет на ЖКТ
- Secretin — усиливает эффект других инкретинов, регулирует секрецию бикарбонатов и пищеварительных ферментов
- Ghrelin (инкретиноподобный) — действует противоположно, стимулирует аппетит и в некоторых случаях модулирует инсулин
Среди них GLP-1 и GIP являются наиболее мощными классическими инкретинами с клиническим значением. Остальные играют вспомогательные или модулирующие роли, и их исследование активно продолжается.
———
🥛 Почему молочные белки обладают анаболическим и липогенным эффектом
———
🥚 Сравнение влияния различных белков на GLP-1, GIP и метаболизм
Тип белка | Скорость усвоения | Стимуляция GLP-1 | Стимуляция GIP | Секреция инсулина | Подавление аппетита | Липогенный потенциал |
---|---|---|---|---|---|---|
Сывороточный (молочный) | Быстрая | +++ | ++ | +++ | ++ | Средний |
Казеин (молочный) | Медленная | ++ | + | ++ | +++ | Низкий/средний |
Яичный белок | Средняя | ++ | + | ++ | ++ | Низкий |
Курятина/говядина | Медленная | + | + | + | ++ | Низкий |
Растительный (соевый) | Средняя | + | + | + | + | Низкий |
Гидролизованный коллаген | Очень быстрая | + | + | ± | ± | Низкий |
🧩 Вывод:
- Молочные белки обладают мощным анаболическим потенциалом, особенно за счёт стимуляции инсулина и GLP-1.
- Казеин более длительный по действию, подавляет аппетит, а сыворотка — резкий стимулятор инсулина.
- Животные и растительные белки менее инкретинотропны, но лучше подавляют липогенез в условиях энергетического дефицита.
Молочные белки (особенно сывороточные и казеин) обладают выраженной анаболической активностью по нескольким причинам:
- Высокое содержание лейцина — ключевой аминокислоты для активации mTOR и синтеза белка в мышцах
- Быстрая усвояемость (особенно сыворотка) и сильная стимуляция инсулина
- Синергизм аминокислот с GIP и GLP-1 — инкретиновыми гормонами
При этом:
- Сыворотка стимулирует резкий подъём инсулина (без значительного подъёма глюкозы)
- Казеин действует медленнее, но дольше, обеспечивая пролонгированную подачу аминокислот
Почему возможен липогенный эффект (подробно и системно):
- 🧬 GIP как липогенный гормон:
- GIP (глюкозозависимый инсулинотропный пептид), помимо инсулинотропного действия, обладает прямым липогенным эффектом.
- В жировой ткани GIP активирует экспрессию липопротеинлипазы (LPL), фермента, отвечающего за гидролиз триглицеридов липопротеинов и транспорт жирных кислот в адипоциты.
- При избытке калорий и особенно в условиях высокобелково-углеводной нагрузки (например, молочные десерты, протеин + углеводы) GIP способствует усиленному отложению липидов в подкожной и висцеральной жировой ткани.
- 💉 Инсулин и липогенез:
- Молочные белки (особенно сыворотка) резко повышают секрецию инсулина даже без глюкозы за счёт лейцина, изолейцина и других аминокислот, действующих на β-клетки.
- Инсулин активирует липогенез через стимуляцию:
- липопротеинлипазы,
- ацетил-КоА-карбоксилазы,
- транспорта глюкозы и жирных кислот в адипоциты.
- В сочетании с GIP этот эффект усиливается синергетически.
- 🧠 Аппетит и центральная регуляция:
- Некоторые молочные продукты (особенно сладкие и жирные: мороженое, молочные коктейли) могут повышать аппетит у чувствительных людей.
- Это связано с:
- умеренной стимуляцией GIP и снижением PYY/GLP-1 у лиц с метаболической дисрегуляцией,
- активацией дофаминовых путей пищевого вознаграждения,
- слабой сытостной обратной связью при жидких и быстрых калориях.
📌 Итог: в контексте избытка калорий, особенно при совместном поступлении белков, углеводов и жиров (например, молочный десерт), GIP и инсулин совместно активируют механизмы жироотложения. В условиях энергетического контроля эти эффекты ослаблены и могут быть обращены в анаболизм в мышцах при адекватной физической нагрузке.
- Стимуляция GIP и инсулина при высокобелковой и особенно белково-углеводной нагрузке может усиливать липогенез
- В присутствии избытка энергии GIP активирует липопротеинлипазу и способствует отложению жира
- У молочных продуктов есть умеренное инкретиноподобное действие, повышающее аппетит у некоторых людей (особенно у лиц с нарушенной регуляцией энергетического баланса)
Эти эффекты ярче выражены при сочетании молочных белков с углеводами (например, в десертах, йогуртах с сахаром), но в изоляции при энергетическом контроле молочные белки способствуют скорее анаболизму, чем ожирению.
———
✨ I. Происхождение и физиология GLP-1
GLP-1 — это инкретиновый гормон, синтезируемый L-клетками подвздошной и тощей кишки в ответ на приём пищи, особенно содержащей углеводы и жиры. Он является одним из метаболических сигналов, связывающих кишечник с центральной и эндокринной регуляцией.
- Источник: L-клетки подвздошной кишки
- Субстрат: препроглюкагон
- Продукты: GLP-1 (7-36)NH2 и GLP-1 (7-37)
- Стимулы секреции: поступление нутриентов, вагус, гастроинтестинальные пептиды
- Метаболизм: быстро разрушается ферментом DPP-4 (дипептидилпептидаза IV), период полураспада — около 1–2 минут
GLP-1 оказывает свои эффекты как эндокринным, так и паракринным путём через GLP-1 рецепторы (GLP1R), экспрессированные в поджелудочной железе, головном мозге, желудке, кишечнике, сердце и других тканях.
———
⚙️ II. Механизмы действия GLP-1
- Панкреатические эффекты:
- Стимулирует секрецию инсулина с зависимостью от уровня глюкозы
- Угнетает секрецию глюкагона
- Увеличивает выживаемость и функциональную активность высокометаболичных бета-клеток
- Желудочно-кишечные эффекты:
- Замедляет опорожнение желудка
- Уменьшает моторику кишечника
- Способствует насыщению и снижению потребления пищи
- Центральное действие:
- Действие на гипоталамические центры голода и насыщения (аркуатное ядро, паравентрикулярное ядро)
- Снижение активности орексигенных нейронов (NPY/AgRP)
- Усиление POMC/меланокортиновой активности
- Метаболизм:
- Снижает глюкозу через инсулин-зависимую и независимую активность
- Улучшает инсулиновую чувствительность
- Снижает глюконеогенез в печени
———
🍽️ VIII. Пища, стимулирующая инсулин, подавляющая глюкагон, замедляющая желудок и подавляющая NPY
🔍 Механизмы действия по категориям:
- Белки: стимулируют секрецию GLP-1 и инсулина через прямую активацию L-клеток и β-клеток; улучшают насыщение и подавляют NPY за счёт аминокислотной стимуляции гипоталамуса.
- Жиры (особенно омега-3, МСТ): активируют секрецию GLP-1, замедляют опорожнение желудка, влияют на сигналы насыщения через желчные кислоты и рецепторы FFAR.
- Растворимая клетчатка: ферментируется в толстом кишечнике с образованием короткоцепочечных жирных кислот (SCFA), которые активируют L-клетки и GLP-1, замедляют перистальтику и усиливают насыщение.
- Горькие вещества: активируют вкусовые рецепторы кишечника (TAS2Rs), стимулируют GLP-1 и подавляют центры голода через вагусную стимуляцию.
- Ферментированные продукты: улучшают микробиоту, способствуют секреции SCFA и модулируют GLP-1/NPY через воспалительные и гормональные каскады.
- Специи (корица, куркума): оказывают антиоксидантное и инкретиноподобное действие, модулируют экспрессию рецепторов GLP-1 и PYY.
- Яблочный уксус: замедляет гликемический ответ, снижает инсулин и аппетит за счёт активации рецепторов в кишечнике и желудке.
- Углеводы с низким ГИ: стимулируют GLP-1 и инсулин без резкого подъема сахара; медленно перевариваются, поддерживают насыщение.
📊 См. также график: «Влияние различных групп пищи на GLP-1 и центры аппетита».
Для модуляции пищевого поведения, секреции гормонов поджелудочной железы и замедления опорожнения желудка на фоне активации GLP-1 и подавления NPY, рекомендуется следующая пища:
Категория пищи | GLP-1 ↑ | Инсулин ↑ | Глюкагон ↓ | NPY ↓ (аппетит) | Замедляет опорожнение |
Белок (яйца, творог, йогурт, рыба) | ++ | ++ | + | ++ | + |
Жиры (омега-3, МСТ, авокадо) | + | + | + | + | + |
Клетчатка (овёс, псиллиум, льняное) | + | + | ++ | ||
Горькие (цикорий, одуванчик, руккола) | + | + | + | ||
Ферментированные продукты | + | + | + | + | + |
Специи (корица, куркума, перец) | + | + | + | ||
Уксус (яблочный, бальзамический) | + | 0/+ | + | + | |
Углеводы с низким ГИ (чечевица, батат) | + | + | + | + |
Таким образом, наиболее сбалансированную активацию GLP-1 и подавление аппетита без риска гипергликемии обеспечивают белково-жировые продукты, специи, ферментированные блюда, а также растительная клетчатка.
———
📌 Дополнительные вопросы по действию GLP-1 без глюкозы в пище
GLP-1 действительно стимулирует секрецию инсулина только при наличии повышенного уровня глюкозы в крови (глюкозозависимое действие). Однако:
- В условиях приёма пищи без углеводов (например, белково-жировая пища), GLP-1 может всё равно секретироваться, особенно если пища содержит жиры, аминокислоты или вызывает растяжение стенки кишечника.
- В этих условиях GLP-1:
- не вызывает значимого выброса инсулина (если уровень глюкозы не повышен),
- может подавлять секрецию глюкагона,
- продолжает замедлять опорожнение желудка,
- влияет на ЦНС — снижает активность нейропептида Y и стимулирует POMC-нейроны.
Таким образом, даже без углеводов GLP-1 оказывает анорексигенное и гастроинтестинальное действие.
Антагонисты GLP-1 (например, блокаторы GLP1R) в свою очередь могут повышать аппетит независимо от углеводного состава пищи, так как устраняют тормозящее влияние GLP-1 на центры голода.
По поводу пищи, подавляющей нейропептид Y и стимулирующей инсулин и GLP-1:
- Сильнее всего стимулируют GLP-1: белки (особенно молочные), жиры (особенно МСТ и омега-3), растворимая клетчатка, ферментированные продукты (через микробиоту).
- Замедляют опорожнение желудка и подавляют NPY: горькие вещества, яблочный уксус, белки, жиры, а также GLP-1-модулирующие специи (корица, куркума).
———
🧬 IX. Сравнение действия агонистов и антагонистов GLP-1
Физиологический эффект | Агонисты GLP-1 | Антагонисты GLP-1 |
Секреция инсулина | Усиливают (глюкозозависимо) | Ослабляют |
Секреция глюкагона | Подавляют | Повышают |
Аппетит | Снижают (через гипоталамус, POMC/NPY) | Повышают |
Опорожнение желудка | Замедляют | Ускоряют |
Пищевое поведение | Снижение объема пищи, тяги к еде | Усиление тяги к пище, переедание |
Центры голода в ЦНС | Подавление NPY/AgRP, активация POMC | Активация NPY, подавление POMC |
Мышечная масса | Защита от саркопении (при умеренной потере веса) | Риск саркопении через катаболизм |
Инсулинорезистентность | Снижается | Может повышаться |
Пищеварение | Оптимизируют координацию ферментов | Нарушают координацию ферментной активности |
Нейровоспаление | Снижают | Потенциально усиливают (при отмене) |
Поведение при стрессе | Улучшают устойчивость (снижение кортизола) | Повышение тревожности, эмоционального голода |
📌 Этот блок визуализирован в виде схемы: «Сравнение действия агонистов и антагонистов GLP-1».
———
🧬 IX. Антагонисты GLP-1: влияние на мышечную массу и переваривание нутриентов
- Связь антагонизма GLP-1 с саркопенией: Антагонисты GLP-1 (или отмена агонистов GLP-1) могут:
- Повышать аппетит через восстановление активности нейропептида Y и AgRP нейронов
- Снижать чувствительность тканей к инсулину, ухудшая анаболический ответ на приём пищи
- Повышать уровень глюкагона и кортизола, усиливая протеолиз
- Снижать чувствительность гипоталамо-гипофизарной оси к сигналам насыщения и трофическим эффектам
- Уменьшать активность POMC/меланокортиновой системы, косвенно снижая гормон роста и IGF-1
В условиях низкобелкового питания, гиподинамии или дефицита энергии это может усиливать потерю мышечной массы.
- Влияние на переваривание жиров и белков: GLP-1 замедляет опорожнение желудка и координирует секрецию панкреатических ферментов (через влияние на вагус), улучшая переваривание жиров и белков. Антагонисты GLP-1 могут:
- Нарушать координацию пищеварения с поступлением пищи в кишечник
- Ускорять транзит через желудок, что снижает эффективность липаз и протеаз
- Уменьшать стимуляцию желчного пузыря (в том числе через GLP-1-зависимые каскады), ухудшая эмульгацию жиров
- Потенциально снижать абсорбцию жирорастворимых витаминов
Таким образом, антагонизм GLP-1 может снижать эффективность пищеварения и косвенно ухудшать белково-жировой метаболизм, особенно при ускоренном опорожнении желудка.
———
💊 III. Применение GLP-1 и его агонистов
- Диабет 2 типа: снижение ГПК, HbA1c, риска гипогликемии
- Ожирение: устойчивое снижение массы тела (до 10–20%)
- Сердечно-сосудистая защита: снижение риска ПИН, инсультов
- Нейродегенерация: потенциал в лечении альцгеймера, паркинсона
———
🔍 IV. Сравнительный анализ: GLP-1 и другие инкретины
Основные инкретиновые гормоны:
- GLP-1 (глюкагоноподобный пептид-1)
- GIP (glucose-dependent insulinotropic polypeptide / желудочный ингибирующий полипептид)
- GLP-2 (глюкагоноподобный пептид-2, не оказывает прямого влияния на инсулин, но важен для кишечной трофики)
Сравнение GLP-1 и GIP:
Параметр | GLP-1 | GIP |
Источник | L-клетки (дистальный кишечник) | K-клетки (проксимальный отдел тонкого кишечника) |
Основной стимул секреции | Пища (жиры, углеводы) | Жиры, глюкоза |
Действие на инсулин | Сильная стимуляция | Умеренная стимуляция |
Действие на глюкагон | Подавление | Стимуляция при гипогликемии |
Действие на ЦНС | Подавление аппетита | Нет выраженного действия |
Стабильность | Быстро разрушается DPP-4 | Аналогично |
Роль в ожирении | Подавляет пищевое поведение | Может усиливать липогенез |
Терапевтическое значение | Широко используется (GLP-1 РА) | Применяется в комбинации (например, Tirzepatide) |
Важно: Tirzepatide — двойной агонист GIP/GLP-1 рецепторов — демонстрирует синергетическое снижение веса и глюкозы.
GLP-2: отличается от GLP-1; действует преимущественно на кишечник, стимулирует рост ворсинок, улучшает всасывание, применяется при синдроме короткой кишки (Teduglutide).
———
🧠 V. GLP-1 и нейровоспаление
GLP-1 и его агонисты обладают нейропротективными и противовоспалительными свойствами, действуя как через прямые рецепторы в мозге, так и системно:
- Подавление продукции провоспалительных цитокинов (IL-6, TNF-α)
- Снижение активации микроглии
- Улучшение митохондриальной функции и снижение окислительного стресса
- Активация сигнальных путей cAMP/PKA и PI3K/Akt, участвующих в выживании нейронов
- Защита гиппокампа и дофаминергических нейронов (особенно в модели Паркинсона)
Клинически и доклинически GLP-1 аналоги (лираглутид, семаглутид) демонстрируют перспективы в терапии нейродегенеративных расстройств: болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз.
———
📋 VI. Клинические протоколы применения GLP-1 агонистов
- Семаглутид (Ozempic / Wegovy):
- Начальная доза: 0.25 мг/нед. подкожно × 4 недели
- Эскалация: до 0.5 → 1.0 → 2.0 мг/нед. (по переносимости)
- Влияние: снижение веса на 10–15%, HbA1c на 1.0–1.5%
- Лираглутид (Saxenda / Victoza):
- Старт: 0.6 мг/день подкожно × 7 дней
- Титрация: +0.6 мг еженедельно до 3.0 мг/день (для Saxenda)
- Используется в терапии диабета и ожирения, реже при ССЗ
- Tirzepatide (Mounjaro):
- Комбинированный агонист GIP/GLP-1
- Дозировка: 2.5 мг → 15 мг/нед. в течение 20 недель
- Демонстрирует рекордное снижение веса до −20% и глюкозы до −2.0% HbA1c
Побочные эффекты: тошнота, снижение аппетита, запоры/поносы (адаптируются при медленной титрации)
———
📂 VII. Ссылки и источники:
- Drucker DJ. GLP-1 physiology informs the pharmacotherapy of obesity. Mol Metab. 2022.
- Campbell JE, Drucker DJ. The physiology of glucagon-like peptide 1. Physiol Rev. 2006.
- Hinnen D. Glucagon-Like Peptide 1 Receptor Agonists for Type 2 Diabetes. Diabetes Spectr. 2017.
- Seufert J, Gallwitz B. The extra-pancreatic effects of GLP-1 receptor agonists. Diabetes Obes Metab. 2014.
- Holst JJ. The physiology of GLP-1. Physiol Rev. 2007.