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Obesidad, un problema prioritario
de salud pública: determinantes
genéticos y ambientales
Dra. Ana Isabel Burguete
García
CISEI Jefe de Departamento
en Área Médica A
Obesidad.
• Enfermedad inflamatoria crónica caracterizada por
exceso de grasa en el organismo.
Exceso de masa grasa en relación a la edad y
género, producido como consecuencia de un
incremento de la ingesta energética y un gasto
energético disminuido.
• IMC para la edad
• >P85 sobrepeso
• >P95 obesidad
Se
asocia
a
desordenes
metabólicos e inflamación de
bajo grado.
La obesidad: un grave problema de salud pública
(2014) 1.9 millones de
adultos con sobrepeso y
600 millones con obesidad.
La gran epidemia mundial del siglo XXI
(OMS, 1998)
(2013) Más de 42 millones de
niños menores de 5 años
tenían sobrepeso.
Prevalencia de obesidad y sobrepeso en
niños 5 a 11 años mexicanos.
5 664 870 niños
con sobrepeso y
obesidad.
34.4%
ENSANUT 2012; OMS. Nota descriptiva N° 311. Obesidad y Sobrepeso. 2012.
Epidemiología de enfermedades crónicas no
transmisibles (ECNT):
Adultos:
* 71.3% Sobrepeso y
Obesidad
Niños y
adolescentes:
9.2% Diabetes
Los niños con sobrepeso u*obesos
tienen mayores probabilidades de
* 34.4%
seguirysiendo obesos en la edad
sobrepeso
* 31.5%
obesidad.
adulta y de padecer a edades más Hipertensión
tempranas ECNT.
* 20% Síndrome
Metabólico
* 34% síndrome
metabólico
José Ángel Córdova-Villalobos. Las enfermedades crónicas no transmisibles en México: sinopsis epidemiológica y
prevención integral. 2008
Sobrepeso y Obesidad:
Epidemia multifactorial que no solo se explica por los factores clásicos que
son el aumento de calorías en la dieta y sedentarismo y genéticos, sino que
investigaciones recientes sugieren que la microbiota intestinal es un factor
importante que participa como mediador de la obesidad, ya que
incrementa la habilidad del hospedero para conseguir calorías de la dieta.
• Factores
Ingesta
de
alimentos
Ambientales: Dieta
y Act. física
Genéticos
Gasto
de
energía
Mitocondrial
Cromosómico
Microbiota
intestinal
AMBIENTALES: DIETA
Transición Nutricia y Estilos de Vida
• Urbanización.
– Ambientes rurales “urbanizados”
• Globalización
• Tratados internacionales de comercio y producción.
• Publicidad global.
• Resultado
• Adaptación de dietas “occidentales”:
–  grasa total .
 fibra y granos enteros y
 productos refinados.
–  alimentos de bajo índice glicémico .
•  Procesamiento de alimentos:
– Grasas trans.
– Harinas refinadas.
•   Actividad física .
+
Etiología:
Transición nutricional
Transición
epidemiológica
*Inflamación de
bajo grado
*Resistencia a
la Insulina
Dietas ↑
Hidratos de
carbono (HC),
grasa y ↓ fibras.
↑ ECNT
TNF-α, IL-6,
ácidos grasos,
resistina, etc.
Fosforilación de serina
en IRS.
 Insulinemia y
glucemia.
Algunas consecuencias del ayuno
AYUNO NOCTURNO
PROLONGACIÓN DEL AYUNO
(Falta de desayuno)
FALTA DE APORTE DE NUTRIENTES
Y AGOTAMIENTO DE LAS RESERVAS:
(Glucosa en sangre, hígado y músculos)
↑ CORTISOL
(Conversión de proteínas en glucosa)
MECANISMOS DE EMERGENCIA
AHORRO ENERGÉTICO
AHORRO DE TEJIDO GRASO
DE RESERVA
PERDIDA DE MASA
MUSCULAR
Mayor efectividad para
almacenar grasa
una vez restablecida la
alimentación
Importancia de las proteínas en el desayuno
Leche descremada
Yogur descremado
Queso magro
Jamón magro
Queso de untar
descremado
Clara de huevo
Atún al agua
* Controlan el apetito:
- Mantiene constantes niveles
de glucosa en sangre por tiempo
prolongado
- Disminuye concentración de
grelina
en estómago
* Aumentan termogénesis
* Estimulan síntesis de músculo
(leucina, valina e isoleucina)
Importancia de carbohidratos en el desayuno
Pan integral
Cereales integrales
s/ azúcar
Galletas de arroz
integrales
Frutas
Granola a base de
granos s/ azúcar
Germen de trigo
* Evita activación de mecanismos
de
emergencia (Ahorro y
almacenamiento de
tejido adiposo)
* Aumento de serotonina evitando
caídas importantes hacia la tarde
* Preserva masa muscular
* Fuentes de energía
Ingesta calórica vs. valor energético
Ingesta calórica
Menor nivel de serotonina
Mayor nivel de serotonina
No hambre
Desayuno
TRANSCURSO DEL DÍA
Cena
Efectos favorables de las proteínas para el control del peso
Proteinas
 Grelina
Contiene
Glicomacropeptido
(Gmp)
Liberacion de
De colecistoquinina
 Apetito
Leucina
Isoleucina y
Valina
Favorece mantención
De masa muscular
 Obesidad
 Termogenesis
Grasas saturadas y trans: adicción , descontrol del apetito
y lipogénesis
Consumo de grasas saturadas y trans
SNC
Sistema Mesolímbico
(Estimulación del permiso y
el placer: adicción)
Favorecen
Insulinorresistencia
y leptinorresistencia
Hipotálamo
(Bloqueo de saciedad)
Tejido adiposo
(Aumento de
síntesis)
Facilitación
deposito
(+) SREBPs
Sobreconsumo de grasa / acumulación 99.2%
Adaptación de diapositiva presentada por el Profesor Raúl Pisabarro
Regulación entero-neural del apetito: Curso de obesidad 2009
Sterol Regulatory Element-Binding Proteins (SREBPs)
Ácidos grasos saturados , trans y carbohidratos : estimulación
de receptores CB1
Mesolímbico
CB 1
Hipotálamo
CB 1
Adipocito
CB 1
CB1: Receptor cannabinoide
Ácidos grasos saturados y probablemente
grasas trans, así como los HC AIG, estimulan
Receptores CB 1
Sistema Endocanabinoide:
Estimulación de placer, permiso
y lipogénesis
Di Marzo. European Congress of Obesity, Praga, May
2004
Fuentes de grasas saturadas
Lácteos sin descremar
Carnes grasas
Productos de panadería
Manteca
Crema doble
Dulce de leche
Fiambres y embutidos
Vísceras
Paté
Panceta
Helados
Chocolates
Masas preparadas
Frituras
Fuentes de grasas trans
Margarina
Galletitas dulces
Galletitas saladas
Snacks
Panes envasados
Masas secas
Masas preparadas
Ácidos grasos poliinsaturados y peso corporal
ACIDOS GRASOS
POLIINSATURADOS
SREBP - 1
Expresión
de genes
lipogénicos
(sintasa de Ag.
y esteroil CoA
desaturasa – 1)
Transcripción
de proteína
desacoplante 3
Activación
de PPAR
Activan
genes que
.
oxidación
Ag
Desactivan
genes que
síntesis de
Ag.
Insulinorresistencia
Lipogénesis
Oxidación de
grasa ectópica
OBESIDAD
Leptina
Lipogénesis
hepática
Termogénesis
Ácidos grasos de cadena larga y saciedad
Saciedad
Acción sobre
hipotálamo
Proteínas
Grasas
Mecanismo
físico de saciedad
gástrica
Ag. de cadena
larga (>10c) y
muy insaturados
Señal de dejar
de comer
Motilidad
intestinal
Colecistoquinina
(CCK)
Péptido 1 simil glucagón
(GLP1)
INTESTINO
OBESIDAD
Efecto de dietas inadecuadas: muy hipocalóricas y carenciales
Peso
Rápida ganancia de peso
a expensas de grasa
pero no de músculo
OBESIDAD
Descenso de peso
brusco, pérdida de
masa muscular
Años
La dieta circadiana no se basa en dietas hipocalóricas sino en
como se distribuyen los alimentos en el correr del día
Obese children ingested around of 270 Kcal less than eutrophic
children.
obese children had significantly worse lifestyle habits; the children with
healthy dietary habits (eating breakfast at home, bringing a school
lunch, and not bringing money to purchase food) had a lower risk of
obesity.
Conclusions: Poorer eating habits as well as less physical activity were
associated with the risk of obesity. An obesogenic environment could
change if teachers and parents worked together to form healthy food
intake and physical activity habits.
GENÉTICOS
La aplicación de las técnicas de la biología
molecular y del del Proyecto Genoma Humano
han abierto una nueva era tanto en Medicina
como en Nutrición hasta la fecha
La dieta afecta
al estado nutricional y esto se ve reflejado
en la incidencia de varias enfermedades.
Actualmente, la nutrición y la genética unen
esfuerzos y se integran en un área de estudio,
la denominada genética nutricional.
Entender la contribución genética es
una tarea compleja ya que los
numerosos
genes
implicados
interaccionan entre si, y a la vez, con
numerosos factores ambientales
1.- Regulación del apetito: NPY,
LEP, POMC
2.- Termogénesis: ADRB3, ADRB2,
UCPs,
3.- Metabolismo de lípidos: PPARg,
ADIPO, ADIPOR
4.- Inflamación (lipotoxicidad): IL6, TNF, IL-10
430 genes, marcadores y
regiones
cromosómicas
asociados o ligados a la
obesidad humana.
Rutas donde participan genes asociados a la
obesidad humana
Actividad biológica
Ejemplos
Regulación del apetito
SLC6A14,CART, GHSR, GAD2,
GHRL, MKKS, LEPROTL1, PCSK1,
MC4R, MC3R
Gasto de energía
UCP2, UCP3
Diferenciación de adipocitos
FOXC2, PPARGC1A, PPARG2,
PPARG3, WAC , ADRB3
Metabolismo de glucosa y
lípidos
HDS11B1, LIPC, IGF2, KCNJ11,
ENPP1
Producción de adipocinas
ADIPOQ, CD36, IL6, TNFa,
SERPINE
Otros
FTO, TMEM18, GNDPA2, NEGR1,
BNDF,
CNV
SH2B1, EDIL3, S1PR5,FOXP2,
TBCA,ABCB5
GEN
Ref
Factor
Nutricional
ADRB3 Shiwaku,
Dieta baja
2007
en calorías y
ejercicio
Variable
principal
Efecto
Pérdida de
peso
Portadores de
Arg64 perdieron
menos peso que
los Trp64Trp
ADRB3: Chr 8p12-p11.2
El receptor β3:
Receptor predominante en tejido adiposo.
Las acciones específicas de los receptores β3 incluyen:
Regulación de la lipólisis y termogénesis
ADRB3: Chr 8p12-p11.2
Trp64Arg
Prot. G
(Frec aprox 0.10%)
Homocigotos
para
Arg64
secretan menos insulina en
respuesta a infusón de glucosa y
tienen mayor glucosa en ayuno.
Alteración de la lipolisis.
Disminución
de
tasa
metabólica basal, disminución
del la actividad del sistema
nervioso simpático lo que
condiciona a una tendencia
de ganancia de peso.
GEN
Ref
Factor
Nutricional
Variable
principal
PPARG
Marti,
2002
Consumo de
HC
Obesidad
(IMC)
Pro12 Ala aumento
riesgo obesidad, si
>49%
consumo
energético HC
PPARG
Razquin,
2009
Dieta
mediterránea
Circunferencia
Cintura(CC)
12
Ala
mayor
reducción CC con
dieta mediterránea
La
expresión
variable
de
la
información genética determinan el
grado de susceptibilidad individual a
la acumulación excesiva de tejido
adiposo,
que
los
elementos
ambientales terminan por transformar
en la composición corporal de cada
sujeto.
Efecto
cromosoma 3p25.2
Mutación en el exon B,
menor transcripción
NUTRIMENTO
Pro12Ala
Receptor Factor Crecimiento
GRB2
El alelo que codifica para una alanina
confiere un cambio estructural en el dominio
AF1 y reduce la unión a los elementos de
respuesta del DNA.
SOS
Ras
TAK1
Raf1
MKK 3,6
MEK1
p38
ERK1/2
Al cambio de una prolina por una alanina en
la posición 12 de PPARγ conlleva a una
disminución en la fosforilación en Ser82.
Disminuyendo la inhibición de PPARγ y su
degradación.
P-γC1
Diferenciación de los adipocitos,
Homeostasis de la glucosa
Modificado de Michael Stumvoll, 2002
PPAR-γ
PPAR Ligando
P-γC1
RXR
9-cis
Ac. Retinoico
PPAR-γ
PPRE
SRC-1
CBP
p300
GEN
Ref
IL6XPPARG Goyenechea,
2006
Factor
Nutricional
Variable
principal
Efecto
Dieta
restringida
en energía
Ganancia Alelo C de IL-6
de peso protección
parcial
de la ganancia de
peso,
las
dos
variantes mejora el
mantenimiento
del
peso
IL-6
IL-6
IL-6Ra
GP130
P
ADIPOBLASTO……
ADIPOCITO I……
ADIPOCITO M
STAT3
STAT3
P
P
P
AUMENTO EN NÚMERO DE
ADIPOCITOS
STAT3
P
STAT3
P
PIAS
P
Inhibición de la
retroalimentación
ERKs
ERKs
STAT3
STAT3
P
P
P
TF
NF-kB
ISRE
TF
P
TF MOTIFF
SOCS, APPS,TIMP1, Plm1,
c-MYC
Citocinas y fract.
transcripción
EXPRESIÓN
GENÉTICA
ALTERADA
SEDENTARISMO
HIPERALIMENTACIÓN
adiponectina
RESISTENCIA
leptina
angiotensinógeno
Receptor PPARγ
resistina
TGFβ
PAI-1
CETP
OBESIDAD
LPL
TNFα
IL-6
ESTADO
PROINFLAMATORIO
Normopeso: 745 y Obesidad 724
Conclusiones/interpretación
Poseer mayor número de
copias del gen le confiere
protección
contra
la
obesidad.
La amilasa salival inicia la
digestión de carbohidratos,
los cuales son altamente
consumidos
en
la
alimentación
de
los
mexicanos.
MICROBIOTA INTESTINAL
GENÓMICO-AMBIENTAL
Microbiota intestinal
 Conjunto de microorganismos en un determinado nicho.
 El contenido total de bacterias es 10 veces más que el número
total de células en un individuo.
 La microbiota intestinal es la más abundante de
microorganismos.
Homeostasis
energética
Funciones
tróficas
Funciones
inmunológicas
Funciones
metabólicas
GASTROTRILOGÍA, 2013
Funciones:
Metabólicas
Tróficas
Inmunológicas
• Fermentación de
hidratos de
carbono no
digeribles en
AGCC.
• Extracción de
energía.
• Síntesis de vitaminas
(B12, K) y ácido
fólico.
• Desarrollo del
epitelio
intestinal.
• Permeabilidad
y motilidad
intestinal.
• 70% de las
células
inmunes están
en el intestino.
• Acción
protectora
contra
patógenos.
Manco et al., 2010
Bacteroidetes
Gram -
4 clases:
Bacteroidia
Flavobacteria
Sphingobacteria
Cytophagia
Involucrados
en
metabolismo
de
hidratos de carbono,
lípidos y aminoácidos.
20 géneros:
Bacteroides
Flavobacterium
Manco et al., 2010; Vrieze et al.,2010, Drissi et al., 2014
Firmicutes
Gram +
Enzimas que
degradan
fibras insolubles en el colon.
Contribuye a una mayor
extracción de energía.
6 Clases:
Bacilli
Clostridia
Mollicutes
>200 géneros:
Mycoplasma
Bacillus
Clostridium
Eubacterium
Lactobacillus
Lactobacillus
Gram +
• Filo: Firmicutes,
Clase: Bacilli
Orden: Lactobacillales
• Familia: Lactobacillaceae
 Estudios demostraron una asociación de
especies
de lactobacillus con la obesidad.
Convierte a la lactosa y
algunos monosacáridos en
ácido láctico.
•Lactobacillus
acidophilus
•L. bulgaricus
•L. casei
•L. delbrueckii
•L. fermentum
•L. gasseri
•L. ingluvei
•L. johnsonii
•L. lactis
•L. paracasei
•L. plantarum
•L. reuteri
•L. rhamnosus
•L. salivarius
•L. sakei
Microbiota intestinal asociada a obesidad
Descripción
Resultados
Monitoreo
de
12
3%
al
15
individuos obesos en un Bacteroidetes.
programa
de
adelgazamiento
con Firmicutes
dieta
restringida
en En ambos grupos
grasa y otra restringida dieta.
en hidratos de carbono.
Referencias
% Ley et al.,
2006.
de
20
individuos
obesos,
9
M. smithii en pacientes
anoréxicos y 20 normopeso anoréxicos.
para la cuantificación de
Bacteroidetes,
Firmicutes,
Bacteroidetes
Lactobacillus
y Lactobacillus en obesos.
Methanobrevibacter smithii.
Armo
ugom
et al.,
2009.
Objetivo: Evaluar si existe asociación entre el perfil de la microbiota
intestinal y la obesidad infantil y si esta asociación se modifica
dependiendo del patrón de alimentación de una muestra de niños
de edad escolar de la Ciudad de México.
Descripción
Estudio transversal en 2637
niños de 6 a 14 años
Resultados
Firmicutes
Carbohidratos y
grasas saturadas se asocia a
obesidad
Estrada-Velasco BI, Burguete-Garcia, 2015
MICROBIOTA
AR BACTEROIDETES
AR FIRMICUTES
NL
1.19±3
1.01±2
OB
0.76±1
1.64±5
MICROBIOTA
AR BACTEROIDETES
AR FIRMICUTES
OR (IC 95%)
0.62 (0.47, 0.82)
1.53 (1.16, 2.01)
P
0.001
0.003
FIRMICUTES
OR (IC 95%) P
CONSUMO ALTO 2 (1.21,3.24) 0.006
CH Y GRASAS SAT.
La interacción entre la microbiota intestinal y la dieta, particularmente
con alto contenido de grasas y carbohidratos simples incrementa las
posibilidades de presentar obesidad.
ALTERACIONES METABÓLICAS Y MICROBIOTA
Presencia de genes que codifican enzimas que descomponen los
polisacáridos que no pueden ser digeridos por el hospedador
Mayor absorción de nutrientes y su deposición, lo que contribuye al
desarrollo de trastornos metabólicos.
Conversión de estos AGCC en triglicéridos en el hígado
Erejuwa et al., 2014
Lactobacilos intestinales asociados a Obesidad
Descripción
Estudio transversal con 68
pacientes con obesidad y 44
controles para analizar la
concentración de M. smithii,
Lactococcus lactis,
Bifidobacterium animalis y varias
especies de Lactobacillus
134 pacientes obesos, 38 con
sobrepeso, 76 con peso normal y
15 anoréxicos
Resultados
Lactobacillus reuteri en
pacientes obesos.
Bifidobacterium animalis y M.
smithii L. plantarum y L.
paracasei en individuos con
peso normal
L. reuteri en obesos
L. reuteri
Million et al., 2012, 2013
Lactobacilos intestinales
Asociados a
peso normal
Azucares
Asociados a
obesidad y
sobrepeso
Sacarosa
Permeasa
glucosa
Mejora la
glucólisis
Glucógeno
bacteriano
L. casei, L. paracasei
L. plantarum, L. gasseri
Glucosa y
fructosa
No catabolizan fructosa
L. reuteri, L. acidophilus,
L.fermentum,
L. sakei , L. ingluviei
Drissi et al., 2014
ALGUNAS REFLECCIONES
El descenso de peso es casi una acción antinatural
A nuestro entender, la forma más adecuada de perder
peso es
realizar una dieta completa y saludable,
moderadamente hipocalórica
y mantenida en el tiempo acompañada de actividad
física y terapia conductual
Un equipo multidiciplinario se hace imprescindible para
tratar la obesidad
adecuadamente
La individualización del tratamiento es un punto
relevante
Muchas veces pequeños cambios significan grandes
logros
Para la elaboración de constancias,
favor de enviar lista de
participantes presenciales con:
Lic. Reina Norma Espíritu Bolaños
[email protected]
Videos y presentaciones anteriores en:
http://www.espm.mx
-Videoconferencias
https://www.facebook.com/espm.insp