| dc.description.abstract | A leptin egyike a nagyrészt a fehér zsírszövet által termelt citokinszerű protein hormonoknak. A testzsír-depók triglicerid telítettsége, illetve a takarmányozás szintje (energetikai egyensúly) az a két legfontosabb tényező, ami az adipocytákban meghatározza a leptin génexpressziójának a mértékét, illetve ezzel szoros összefüggésben a plazma leptinszintjét. A leptin egyik fontos élettani szerepe, hogy a metabolikus szignálmechanizmus részeként informálja a tápláltsági állapotról az ivari működést centrálisan szabályzó, a hypothalamusban lokalizált GnRH-termelő neuronokat. E szerepe megengedő jellegűnek tűnik, és elsosorban a petefészek-működés ciklikussá válásakor jelentős, azaz mindazokban az állapotokban (pubertás, ellés utáni időszak, tenyészszezon kezdete), amikor egy anovulációs-acikliás időszak múltával az állat ovulál, majd ezt követően petefészkének működése ciklikussá válik. Másrészt laboratóriumi rágcsálókon és főemlősökön szerzett tapasztalatok arról tanúskodnak, hogy a plazma leptin szintjét az életkor, az ivar, a szaporodásbiológiai státusz (ivarérés, vemhesség, laktáció, ellés utáni időszak), továbbá az egészségi állapot is befolyásolja. E fajokban intravénás endotoxin terhelés nyomán, Gram-negatív baktériumok okozta szepszisben, valamint egyes intenzív citokin-felszabadulással járó megbetegedésekben a plazma leptin szintje emelkedik, aminek jelentősége lehet a táplálékfelvétel ezt követő csökkenésében. A házi emlősök (mindenek előtt a kérődzők) plazma leptin szintjét befolyásoló tényezőkre vonatkozó ismereteink napjainkban folyamatosan gyarapodnak ugyan, de – elsősorban az analitikai nehézségekből következően – a laboratóriumi rágcsálókon és főemlősökön nyert tapasztalatokhoz képest még mindig nem kellően széleskörűek, és nem egyszer ellentmondásoktól sem mentesek. Mindezek a bizonytalanságok napjainkig meghiúsították a leptin klinikai diagnosztikai célú felhasználását. Laboratóriumunk újabban egy kérődzőkből származó vérszérum/plazma minták leptin tartalmának a meghatározására szolgáló, fajcsoport-specifikus mérőrendszert (125I-RIA) adaptált, amelyet sikerrel használunk szarvasmarhában és kiskérődző fajokban. A vonatkozó irodalom rövid áttekintését követően értekezésemben ismertetem hét, e módszer alkalmazásával végzett kísérletsorozat eredményeit. Első lépésként módszerünkkel sikerrel reprodukáltunk néhány, az irodalmi adatok alapján várható tendenciát (pl. a leptin szintjének a 24 órás táplálékmegvonást követő, vagy a laktáció kezdetén tapasztalható csökkenése; a diurnális ingadozás hiánya), ezzel is bizonyítva eredményeink élettani megbízhatóságát (1a, 1b, 1c és 1d kísérlet). További, új tudományos eredménynek tekinthető tapasztalataink az alábbiakban összegezhetőek: (1) A plazma leptin szintje anyajuhokban magasabb, mint kosokban. 2 Kérődzőkben a plazma leptin szintje a ciklus tüsző- és sárgatest-fázisában, továbbá ovariectomiát követően, illetve ösztrogén-visszapótlás nyomán nem változik; ezzel szemben kasztráció nyomán emelkedik, a tesztoszteron kezelés nyomán pedig ismét csökken. Ennek alapján megállapítható, hogy – a szexuálszteroid hormonok nem tekinthetőek ugyan a leptinprodukció elsődleges regulátorának – a leptinnek a hímivarban mérhető alacsonyabb szintjéért a here tesztoszteron termelése a felelős (1c, 1d és 1e kísérlet). (2) Anyajuhokban a plazma leptinszintjének a vemhességgel kapcsolatos emelkedése összefüggést mutat a magzatok számával, illetve a progeszteron szintjével. A vemhesség egyes szakaszainak a befolyásoló szerepe azonban meghaladja e járulékos tényezők hatását (2. kísérlet). (3) Az anyajuhok vemhességi ketózisának szubklinikai formája a vehemépítés energiaszükségletének a kielégítetlenségét tükröző komplex endokrinológiai következményekkel jár, ami a leptin szintjének a csökkenését is magában foglalja. Ha a biológiai tenyészidőszakon kívül (néhány héttel az ellést, és közvetlenül a választást követően) ismét ovulációt / ciklikus petefészek-működést indukálunk, állománytársaikhoz viszonyítva a korábban ketózisos anyajuhokban a plazma leptinszintje alacsonyabb lehet, miközben csökken az ovariális válaszkészségük és fertilitásuk is (3. kísérlet). (4) Amikor tejhasznú tehenekben az ellés körüli metabolikus és endokrinológiai változásokat – ide értve a plazma leptinszintjének a változásait is – kívánjuk nyomon követni, tekintettel kell lennünk az egyes életkor-csoportok közötti különbségekre is. Az endokrin szignálmechanizmus, ami tejhasznú tehenekben az ellés utáni negatív energetikai egyensúlyról, illetve a testzsír-raktárak telítettségéről tájékoztatja az ivari működés központi szabályozását, magában foglalja a plazma IGF-I és a leptinszintjét (4a és 4b kísérlet). (5) Az ellés körüli időszakban, továbbá a laktáció első heteiben a normo- és hyperketonaemiás tehenek plazma leptinszintjében jelentős különbségek igazolhatóak: azok az állatok, amelyekben az ellést követően emelkedett ketonanyag-szintek (bOH-vajsav: >1.00 mmol/l) fordultak elő, alacsonyabb plazma leptin-koncentrációkkal jellemezhetőek (5a és 5b kísérlet). (6) Védett zsírforrásként a pálmaolaj zsírsavainak Ca-sóit (7,0 és 3,5 ill. 0 %, abraktakarmányhoz kevert koncentrátum formájában, a laktáció első 8 hetében) etetve tejhasznú tehenekben nem tapasztaltunk jelentős különbségeket a plazma leptin, inzulin, T3, T4 és IGF-I szintjében. (7) Tejhasznú tehenekben a laktáció kezdetén gyakran előforduló, intenzív endotoxin / citokin-felszabadulással járó gyulladásos kórképek (purerperalis metritis, súlyos általános tünetekkel is kísért mastitis) számos metabolikus hormonnak a vérplazmában mérhető szintjét befolyásolják, így a leptin koncentrációját is csökkentik. A leptin szintjének a változása azonban inkább következménye, mintsem oka az e megbetegedések során tapasztalható takarmányfelvétel-csökkenésnek (7a, 7b és 7c kísérlet). 3 Úgy gondoljuk, eredményeink hasznos alapként szolgálhatnak a leptin diagnosztikai és prognosztikai értékének a megítéléséhez a termelés- és reprodukció-orientált, illetve a klinikai jellegű kutatómunkában. | hu |
| dc.description.abstract | Leptin is one of the cytokine-like protein hormones of the white adipose tissue. The triglyceride content of lipid depots associated with the current feeding level (energy balance) is the primary determinant of leptin gene expression in adipocytes, and the circulating leptin level. Leptin plays an important role in signaling nutritional status to the central regulation of reproduction (hypothalamic GnRH-producing neurons), and appears to be a permissive factor especially in the initiation of cyclicity, e.g. in modulation of ovarian function shifting from anovulatory-acyclic to ovulatory-cyclic (puberty, resumption of cyclicity after parturition and at the beginning of the breeding season). On the other hand studies in lab rodents and Primates have revealed that plasma leptin is influenced also by the age, gender and physiological status (puberty, pregnancy, lactation / postpartum period), furthermore by the health condition: intravenous endotoxin challenge or Gram-negative sepsis, and some diseased conditions with intensive cytokine release evoke an increase in plasma leptin, which is thought to depress the subsequent feed intake. Although increasing body of information is available nowadays, but – comparing to that one in lab rodents and Primates – our knowledge on factors influencing the plasma leptin level in farm mammals (mostly in ruminants), as well as on the diagnostic and prognostic value of this hormone in care of reproduction is still rather limited and sometimes contradictory, predominantly due to the analytical difficulties. Due to these uncertainties the clinical (diagnostic, prognostic) application of leptin has failed so far. Recently a ruminant-specific 125I-RIA was adapted in our lab, which is successfully used for quantification of leptin in bovine, ovine and caprine plasma/serum samples. After giving a brief review of the relevant literature, in this dissertation I summarize the results of 7 series of experiments with using this assay system in sheep and cattle. With this 125I-RIA we could reproduce some tendencies known from the literature (such as the fasting-induced and lactation-related decrease in plasma leptin; the lack of diurnal changes), which proved the biological validity of our results (Exp. 1a, 1b, 1c and 1d). Our further experiences revealed the followings: (1) The plasma leptin content is higher in ewes than in rams. There are no cycle-related changes in plasma leptin of ruminants, and it remains also unchanged after ovariectomy and estrogen replacement. 4 However, after castration elevated plasma leptin content was measured, which was reduced again by testosterone replacement. Upon these data we think that although the gonadal steroids are not principal regulators of leptin production, testosterone is responsible for the gender dichotomy of plasma leptin (Exp. 1c, 1d, 1e). (2) The degree of pregnancy-associated hyperleptinaemia is affected by the number of fetuses and level of progesterone in ewes. However, pregnancy stage is a more important regulator than these additional factors (Exp. 2). (3) The subclinical form of ovine ketosis is characterized by complex endocrine alterations reflecting the pregnancy-associated energy imbalance, which include a decrease in plasma leptin. If out of the breeding season (some weeks after lambing, immediately after weaning) the ovarian cyclicity is induced again, the plasma leptin level, furthermore the ovarian response and fertility of formerly ketotic ewes may be depressed (Exp. 3). (4) In dairy cows the age-related differences must be considered when the peri-parturient metabolic and endocrine changes – including the changes in plasma leptin – are monitored. The endocrine signals that most likely could inform the reproductive axis regarding the postpartum negative energy balance and the level of body reserves, include IGF-I and leptin (Exp. 4a and 4b). (5) During the periparturient period and at the beginning of lactation, obvious differences were demonstrated between the circulating leptin levels of normo- and hyperketonaemic dairy cows, with lower leptin content in plasma of those which have had >1.00 mmol/l bOH-butyrate since calving (Exp. 5a and 5b). (6) Consumption of a diet enriched with calcium salts of palm oil fatty acids (7.0 and 3.5 vs. 0 % of Ca-PFA; in concentrate fed for the first 8 weeks of lactation) did not influence the plasma leptin, insulin, T3, T4 and IGF-I levels in dairy cows (Exp. 6). (7) In postpartum dairy cows inflammatory diseases with intensive endotoxin / cytokine release (such as puerperal metritis, severe forms of clinical mastitis) influence the circulating levels of metabolic hormones, depressing also the leptin content. However, these changes in plasma leptin are only consequences, rather than the causative elements of anorexia associated with infection-induced inflammatory response in ruminants (Exp. 7a, 7b and 7c). We think these experiences represent remarkable contribution to the successful use of leptin in further production- reproductionand clinical-oriented research. | en |
