Susana Otero BQ 28 6 páginas Dr. Feliu BIOQUÍMICA DE LA OBESIDAD La obesidad ( aumento de la masa corporal, en base a grasa, en relación con la altura ) es, actualmente, una pandemia en los países desarrollados. Se asocia con un aumento de morbi-mortalidad, especialmente la forma de distribución de tipo androide, en abdomen. Técnicas para estimar la grasa corporal y su distribución: - I.M.C. (índice de masa corporal) Pliegues cutáneos (subescapular y tríceps) Diámetro de cintura y cadera Técnicas de ultrasonidos Densitometrías (por técnicas de inmersión y pletismografía) Técnicas isotópicas Cálculo de la impedancia isoeléctrica. La mayoría de estas técnicas son caras y difíciles de usar. Por ello, en la clínica, para diagnosticar la obesidad se emplean fundamentalmente las siguientes: I.M.C. ( peso Kg/ Altura m^2) Ventajas: Fácil de calcular Económico Se correlaciona con las medidas densitométricas. Inconvenientes: No distingue entre masa “grasa” y masa muscular. Diámetro de cintura- cadera El cociente cintura/cadera da una estimación de la distribución de la grasa en el organismo, pero no informa de forma precisa sobre la grasa intraabdominal. Pliegues cutáneos Es una medida sometida a la subjetividad del explorador. No informa sobre la grasa intraabdominal. Bioimpedancia Se basa en el principio de que la masa muscular transmite la corriente mejor que la masa grasa, dado que tiene una solución electrolítica. No aporta mucha más información que las medidas antropométricas anteriores. Empleando las medidas anteriores en la población se ha llegado a un criterio unánime para definir obesidad y establecer sus grados: 1 Grasa corporal (%) Hombres Mujeres 12-20 20-30 21-25 31-33 >25 >33 Normal “Borderline” Obesidad B.M.I <18.5 18,5-24,9 25,0-29,9 30,0-39,9 >40 Bajo peso Normal Sobrepeso grado 1 (sobrepeso) Sobrepeso grado 2 (obesidad) Sobrepeso grado 3 ( obesidad mórbida) Existe un normograma en el que, conociendo tu peso y tu talla se puede ver directamente el I.M.C correspondiente (ver pag.2 fotocopias) Repercusión de la obesidad en el metabolismo y fisiología del individuo: Diversos estudios han demostrado que la obesidad produce modificaciones metabólicas y fisiológicas en el paciente, con la consecuente aparición de diversas patologías: DM II, colelitiasis, HTA, enf. coronaria...Es muy importante la relación obesidad-DMII (ver gráfica de pag.4 de las trasparencias). 1.CAMBIOS EN LA FUNCIÓN CARDIOVASCULAR EN LA OBESIDAD: OBESIDAD Aumento de las resistencias Vascular (vasoconstricción) Aumento de la masa y superficie corporal aumento del Gasto Cardíaco Aumento del volumen total circulante Hipertrofia concéntrica Del V. Izq Aumento de la precarga y dilatación V.izq Disfunción sistólica y diastólica: Fallo cardíaco 2 2.CAMBIOS EN LA DINÁMICA RESPIRATORIA DURANTE EL SUEÑO EN OBESOS Aumento de la masa abdominal y en el pecho que reduce el vol pulmonar y altera la ventilación Fallo cardíaco Fallo respirat. Hipoventilación alveolar y apnea Hipercapnia persistente Hipoxia e hiepercapnia Transitoria hipersomnolencia diurna Hipertensión pulmonar Sueño interrumpido (no reparador) . 3. “SÍNDROME METABÓLICO” RELACIONADO CON LA OBESIDAD. *Aumento lipolisis en tej adiposo: Liberación de ac. Grasos En hígado: b-oxidación de ac.grasos con aumento de acetil-coA que estimula la gluconeogénesis Dislipoproteinemia En músculo: Aumento de la resist. a insulina con disminución de captación de glucosa. Hiperglucemia Estimulación pancreática: Hiperinsulinemia compensatoria Sobrecarga de la celulaB y fallo: + resistencia periférica a insulina (contribuyen también TNFa e IL-6) DMII *Inducida por: resistencia perifética a insulina, estimulación simpática, glucocorticoides y hormonas sexuales. 3 Bioquímica molecular de la obesidad: El síndrome metabólico anterior es mucho más complejo si tenemos en cuenta todas las proteínas secretadas por el tejido adiposo a la circulación : - Leptina: Informa al cerebro sobre la cantidad de reserva grasa (a más tej. adiposo, más leptina). A nivel hipotalámico inhibe el apetito y aumenta la termogénesis y el metabolismo basal. (ver esquemas pag.13 y 14 de las trasparencias de obesidad) Si disminuye el tej. graso disminuye liberación leptina Aumentan niveles de NPY y de AgRP e inhibe la POMC ingesta Si aumentan reservas grasas aumenta liberación leptina Disminuye NPY y AgRP y aumenta POMC ingesta. *El ratón ob/ob tiene una mutación genética y no segrega leptina. Si se la inyectamos: apetito glucemia Insulinemia metabolismo basal *El ratón db/db (obeso + diabético) tiene mutación en el receptor de leptina, por tanto, tiene grandes niveles de leptina circulante pero ésta no actúa.. *En humanos se han visto mutaciones de leptina y receptor, pero éstas son minoritarias. En general los obesos tienen niveles de leptina adecuados, por tanto, no es una buena diana terapéutica. El problema de la obesidad en humanos es de carácter poligénico. - TNF Sus niveles plasmáticos estan aumentados en obesos, y actúa interfiriendo con la acción de la insulina a nivel de su receptor. Esto contribuye a la resistencia insulínica que presentan los abesos. *la rata fa/fa es obesa y tiene niveles altos de TNF Si le damos anticuerpos anti TNF, disminuye la resistencia a insulina. - IL-6 : Se sintetiza en tej. adiposo intraabdominal, principalmente. Actúa en el hígado promoviendo la gluconeogénesis y la liberación de glucosa. - PAI-1: Inhibe la conversión de plasminógeno en plasmina (que digiere fibrina). Por tanto, bloquea la fibrinolisis y favorece procesos ateroscleróticos. - Angiotensinógeno: Al estar elevado, aumentan también los niveles de angiotensina-II, con el consecuente aumento de presión y alteración de la homeostasis. 4 - Adiponectina: En condiciones normales actúa disminuyendo la resistencia periférica a la insulina. Existen familias de obesos con nutación en el gen de adiponectina,y tienen alta resistencia insulínica. Hay más proteínas, pero realizan funciones biológicas más inespecíficas (TGF,IGF-1,MIF,PGI2...). Algunas de las proteínas sintetizadas tienen también acción autocrina sobre la propia célula adiposa, a través de sus correspondientes receptores (ver fotocopias obesidad pag.9 y 9´ a título informativo, no hay que saberselos). Es el caso de leptina, IL-6, PAI-1, angiotensinógeno, Apo E, factores del complemento, TNF...Sus funciones se basan principalmente en la regulación de la diferenciación del adipocito, estimulación ó inhibición de la lipolisis, y en la regulación de la expresión del gen de la leptina. Por tanto, conociendo estos factores derivados del tejido adiposo, podemos ver cuáles son los efectos metabólicos derivados de su sobreproducción en obesos: Leptina: reduce apetito Aumenta la termogénesis, la lipolisis, y la sensibilidad a insulina. IL-6: reduce apetito aumenta la termogénesis y la lipolisis TNF : reduce apetito reduce la sensibilidad a insulina y los niveles de lipoproteín lipasa (LPL) aumenta termogénesis y lipolisis. Angiotensinógeno: aumenta niveles de angiotensinaII reduce la circulación en el tej. adiposo y la lipolisis Factores de crecimiento: aumenta el número y tamaño de adipocitos Todo lo anterior lleva a un aumento de las reservas de tejido adiposo con la consecuente obesidad. Además habrá hiperlipidemia, hipertensión y resistencia aumentada a la insulina. Factores relacionedos con la aparición y mantenimiento de la obesidad: 1. Genéticos. En animales se han encontrado anomalías monogénicas responsables, tales como la mutación del ratón ob/ob. Sin embargo, en seres humanos, parece existir una herencia poligénica basada en genes de susceptibilidad (sometidos a determinados factores ambientales desencadenan obesidad). Existen 40 alelos distribuidos en 15 cromosomas diferentes. Tienen que ver con la regulación del apetito, el gasto energético, el metabolismo intermediario, mecanismos de señalización hormonal...(Como referencia se pueden mirar los resultados del estudio de Barsh et al de Nature, en el que se proponen varios genes y péptidos implicados en obesidad) Vemos 3 ejemplos: 5 - Leptina: actúa sobre el hipotálamo favoreciendo los péptidos anorexígenos (NPY, AgRP) y bloqueando los orexígenos (NPY, MSH, NA).La alteración de cualquiera de estos péptidos produce modificaciones en el control del apetito con la consiguiente susceptibilidad aumentada a obesidad (Este mismo esquema está más ilustrado en las pags. 13 y 14 de las trasparencias) Disminución tej.graso Reducción acción leptina/insulina en hipotálamo + neurona NPY/AgRP - neurona POMC -MSH NPY/AgRP Aumento ingesta Disminución de vías anorexígenas de la POMC y aumento ingesta Tendencia a OBESIDAD - Proteínas UCP (UCP2-en hígado, UCP3-en músculo), que se encargan de desacoplar la cadena respiratoria, de tal forma que parte de la energía producida se pierde en forma de calor. Por tanto, una mutación en este gen unido a una dieta rica en grasa produce tendencia a la obesidad. - Receptores 3 adrenérgicos (en tej. Adiposo marrón), que regulan la termogénesis. Si estan bloqueados termogénesis tendencia a obesidad. 2. Ambientales. Principalmente dieta, ejercicio físico y cultura.Es característico el ejemplo de los Afroamericanos, sometidos a una cultura de sedentarismo y “comida rápida”. Factores genéticos: Síndromes monogénicos Genes de susceptibilidad Obesidad Ejercicio Hábitos dietéticos Cultura Factores ambientales 6