Download Divulgación
Document related concepts
Transcript
4/23/2015 Regulación del Apetito y la Ingesta de Alimentos: El Rol de Mediadores Centrales y Periféricos Myriam Z. Allende Vigo, MD MBA FACP FACE Catedrática de Medicina & Directora Sección Endocrinología Escuela de Medicina Universidad de Puerto Rico Divulgación: 2 No existen Conflictos de Interés Relevantes 1 4/23/2015 Objetivos: 3 Al concluir la charla, los participantes podrán: Comprender la complejidad de la regulación del apetito y la ingesta de alimentos. Describir la interacción entre neurotransmisores, hormonas, enzimos y factores que intervienen en este circuito. Reconocer los factores reguladores del hambre y la saciedad que actuan en el sistema nervioso central. Reconocer los factores periféricos que impactan en la regulación del hambre y la saciedad. Reguladores del Hambre y la Ingesta de Alimentos: A corto plazo se regula el inicio y final de las comidas. A largo plazo se regula el peso corporal y la reserva de grasa. Un sistema neuroendocrino regula el hambre y la saciedad. Este sistema tiene unos controles estrictos y redundantes. 4 2 4/23/2015 5 Sistemas Conectados Regulación Hambre/Ingesta de Alimentos: Regulación Hambre/Ingesta de Alimentos 6 Se regula para mantener una reserva de energía. Hambre es la motivación para buscar y consumir alimento. Es señal episódica. Una disminución de 12% en niveles de glucosa sanguinea dispara señal del hambre. Señales provenientes de receptores periferales en intestino y centrales en sistema nervioso central regulan el hambre. 3 4/23/2015 Regulación Hambre y la Ingesta de Alimentos: 7 Saciedad es la percepción de no necesitar ingesta inmediata de alimento . En parte depende de reservas de energía en tejido adiposo. Es modulado por ambiente y estado anímico. Señales provenientes de receptores periferales en intestino y centrales en sistema nervioso central regulan el hambre y la ingesta de alimento. Mediadores de Señales Hambre y la Ingesta de Alimentos 8 Neuropéptidos: Se liberan en forma regulada y actúan en receptores en las neuronas. Neurotrasmisores se liberan y actúan en sinapsis neuronales. Ej. Serotonina (anoréxico) y noradrenalina (anabólico) 4 4/23/2015 Factores Impactan en el Hambre y la Ingesta de Alimentos Ingesta de energía Gasto de energía Ambiente Componente hedónico Sabores y placer experimentados Páncreas Tejido adiposo Intestino Genética Medicamentos Woods et al. Int J Obes Relat Metab Disord. 2002;26 Suppl 4:S8‐S10; Badman & Flier. Science. 2005;307:1909‐14. Disecando las vías del control del Apetito Cerebro de ratón Información del nervio vago, activa el núcleo parabraquial que inhibe el comer Núcleo parabraquial Núcleo del tracto solitario Amígdala Núcleo Paraventricular Estado nutricional corporal “Muchas personas creen que comer mucho resulta de una fuerza de voluntad débil. Pero la conducta alimentaria está bajo un intenso control biológico.” Núcleo Arcuato Información vagal sensorial Nature 508, S57 (17 April 2014) Bijal P. Trivedi is a freelance science writer based in Washington DC. 5 4/23/2015 El Rol del Nervio Vago en Regulación Hambre y la Ingesta de Alimentos 11 Transmite señales gustatorias al nucleo tracto solitario en tallo cerebral. Lleva señal de distención del estómago. Señales integran apetito y motilidad gástrica. Orexinas estimulan al vago para estimular hambre. Colecistocinina tiene receptores nervio vago para señal de parar de comer. Rev Med Univ Navarra vol.50, No. 1, 2006 Corteza cerebral Conciencia voluntaria Núcleo Arcuato MSH CART NPY AgRP Núcleo Paraventricular Oxitocina CRH Hipotálamo Lateral Orexina Estímulo Apetito Estómago GHrelina MCH Inhibición de Apetito Intestino CCK OXM GLP-1 PYY Grasa Leptina Páncreas Amilina Insulina PP Ingestión Alimentos Tallo cerebral Gasto Energía NTS/Vago Vías selectas para regulación del Apetito y el Peso Sumithran P. Clinical Science (2013) 124, 231–241 6 4/23/2015 El Hipotálamo es el Centro Regulador del Apetito Vías orexigénicas CENTRO HAMBRE Estimula la ingesta de alimentoo CENTRO DE SACIEDAD Inhibe el comer HIPOTÁLAMO REGION LATERAL El centro del apetito Aumenta actividad del sistema nervioso simpático 14 REGION VENTROMEDIAL Es centro de la saciedad Donde se integran señales de estado energético y cantidad de tejido adiposo 7 4/23/2015 Regulación Hipotalámica del Hambre/Apetito Aumenta Hambre Reduce Hambre Farooqi S. Cell Metab 2006;4:260-262 Hipotálamo: centro de Regulación del Hambre (lateral) y la Saciedad (nucleo ventromedial) 16 Skolnik NS The Journal of Family Practice 2014;63:S7 8 4/23/2015 Núcleo Arcuado NPY AGRP GABA 17 POMC CART Se conecta por medio de neuropéptidos y neurotrasmisores con otras áreas del hipotálamo y cerebro para regular el apetito. ¿Por qué sentimos hambre? 18 Factores neurosensoriales activan visión, olfato y gusto activando o inhibiendo la ingesta de alimentos. Señales moleculares periféricas tales como ghrelina, hormona tiroidea y glucocorticoides estimulan el apetito. Neurotrasmisores centrales como serotonina, noradrenalina y endocanabinoides inducen el hambre. Investigacion en Salud 2006;vol. VIII:3,191-200 9 4/23/2015 Proteinas Que Estimulan el Apetito: 19 Proteina Relacionado a Agouti (AgRP) Ghrelina Orexinas β endorfinas Galanina Péptido YY MCH Proteína Agouti (AgRP) 20 Es neuropeptido de 136 amino‐ácidos expresado en nucleo arcuado. Es antagonista del αMSH . Es el estimulante mas poderoso del apetito. 10 4/23/2015 21 Ghrelina Segretada predominantemente por mucosa del estómago vacío. Es regulada por ingesta de nutrientes, no por la distencion gatrica. Es estimulante mas poderoso del apetito. Es estímulo orexigénico. Activa las neuronas NPY/AgRP en nucleo Arcuado. Tambiėn estimula al nervio vago. Neuropharmacology 63 (2012) 3-17 Neuropéptido Y (NPY) 22 Péptido neurotrasmisor de 36 aa que se sintetiza en núcleo arcuado del hipotálamo. Incrementa ingesta de alimentos, especialmente carbohidratos: Disminuye la termogénesis. Su función biológica es la regulación del peso. Inhibe neuronas productoras de melanocortina. Actúa en nucleo Arcuado y el paraventricular. La leptina actua en parte al disminuir el NPY. Medigraphic 2006 Vol. VIII (3) 11 4/23/2015 Múltiples señales hormonales disminuyen el Hambre y la Ingesta de Alimentos Señales hormonales Leptina Adiponectina Resistina GLP-1 Ghrelina OXM PYY CCK Amilina Insulina PP Órganos Tejido adiposo Intestino Páncreas CCK, cholecystokinin; GLP-1, glucagon-like peptide-1; OXM, oxyntomodulin; PP, pancreatic polypeptide; PYY, peptide YY Woods et al. Int J Obes Relat Metab Disord 2002;26(Suppl. 4):S8–S10; Badman & Flier. Science 2005;307:1909–14 Señales Centrales de Regulación del Hambre y la Ingesta de Alimentos: 24 Nucleo Arcuado (ARC) Neuropéptido Y Agouti‐related protein (AgRP) α‐MSH Trascriptor regulado por Cocaína y anfetamina (CART) Nucleo Paraventricular Todos ARC, CRH & TRH Area Lateral Hipotalámica Todos ARC & Melanina (MCH) y Orexina 12 4/23/2015 25 Proteinas Que Disminuyen el Hambre y la Ingesta de Alimentos: Leptina GLP1 (péptido similar al glucagón) Insulina Amilina Colecistocinina (CCK) CART CRH α MSH Péptido YY CENTRO DE SACIEDAD EN HIPOTÁLAMO EFFECTO DIRECTO DE PROTEINAS EN NEURONAS DEL NUCLEO ARCUADO HYPOTHALAMUS ARCUATE NUCLEUS GHRELIN RECEPTOR INSULIN OR LEPTIN RECEPTOR ‐ OTHER NEURONS + GHRELIN ‐ PYY3‐36 Y2R (AN NPY RECEPTOR SUBTYPE) MSH RECEPTOR POMC/ CART NPY/ AgRP ‐ + LEPTIN AND INSULIN 13 4/23/2015 27 Leptina “Leptos” palabra griega para “delgado” Producido del gen ob y secretada con ritmo circadiano por tejido adiposo blanco Principal regulador del peso corporal Estimula neuronas anorexigénicas: disminuye apetito Impacta saciedad, apetito y termogénesis Proteina de 167 amino ácidos; 16 kDa Investigación en Salud (2006) Vol. VIII:3 El Rol de la Leptina Disminuye Hambre Aumenta Hambre Activación de Leptina en Núcleo Arcuado Leptina inhibe el apetito mediado por acciones activando el neuropéptido Y (NPY) y al inhibir neuronas del núcleo Arcuado que suprimen apetito POMC. Bajan niveles de GABA y aumenta producción de alfa‐ MSH. University of Edinburgh http://www.diabesity.eu/Leptin.htm 14 4/23/2015 29 HIPOTÁLAMO Señales Reguladoras en Hipotálamo gene ob Adipositos Gene ob Leptina Gene ob Hipotálamo Anorexigénicas • CART • POMC • MSH Orexigénicas • Neuropéptido Y • Proteína Agouti Adapted from: L. A. Campfield, F. J. Smith, P. Burn, Horm. Metab. Res. 28, 619 (1996); Endocrinol. Metab. 4, 81 (1997). 15 4/23/2015 Péptidos Gástricos y la Regulación del Apetito Péptido Sintetizado en: Ghrelina Estómago Efecto en Apetito Orexigénico CCK Duodeno Anorexigénico PYY Anorexigénico GLP-1 Intestino delgado distal Intestino delgado Anorexigénico Amilina Páncreas Anorexigénico CCK = cholecistocinina; PYY = polipéptido YY; GLP-1 =péptido análogo del glucagón 1; [exenatida, liraglutida]; Amilina [pramlintida] 32 Hormonas pancreáticas Reguladoras Hambre y la Ingesta de Alimentos GLP‐1 (péptido similar al glucagón) Incretina secretada en intestino delgado. Efecto restringido al nucleo tracto solitario (NTS) Secretada por células L del intestino Se co‐segrega con PYY apetito: anorexigénico vaciamiento gástrico Efecto directo en estimular la saciedad Induce disgusto por alimento 1van Bloemendaal L Diabetes 2014;63:4186 16 4/23/2015 Señalización del receptor de GLP1 en control metabólico RGLP1 RGLP1 NAcumbens Hipo tálamo AVT RGLP1 NTS RGLP1 NPV Neurona NPV RMC4 Y1Y5 GLP1 Neurona NPY/PRa NArc 3V Neurona POMC RGLP1 EM GLP1 Lockie S. H. Journal of Neuroendocrinology, 2013, 25, 597–604 Hormonas pancreáticas periféricas reguladoras del Hambre y la Ingesta de Alimentos 34 INSULINA formación de tejido graso gasto energético anorexigénica Efecto directo en estimular la saciedad con señales de CCK y CRH Actúa directamente en hipotálamo. la expresión de NPY en núcleo Arcuado Inhibe celulas NPY/AgRP Estimula celulas POMC/CART 1van Bloemendaal L Diabetes 2014;63:4186 17 4/23/2015 Comunicación Entre Insulina y Leptina Hormonas pancreáticas periféricas reguladoras del Hambre y la Ingesta de Alimentos 35 36 Amilina Co‐secretada con insulin en respuesta a ingesta de nutrientes Inhibe ingesta, es equipotente a CCK. Actúa área postrema del hipotálamo. Es anorexigénica Se desconoce mecanismo, se sugiere mediado por ARC 1van Bloemendaal L Diabetes 2014;63:4186 18 4/23/2015 Colecistocinina (CCK) 37 Producida por células I del tracto gastro‐intestinal en respuesta a ingesta de alimentos Acciones: secrecion de enzimos pancreáticos y amilina motilidad intestinal vaciamiento gástrico ingesta a traves de estimulacion de NTS y células área postrema del hipotálamo Mediado por el nervio vago MC4R no puede estar bloqueado para ejercer su efecto Regulada por insulina/leptina Investigacion en Salud (2006) Vol. VIII:3 38 Sistema de Melanocortinas (POMC, αMSH, CART) Es el neuropéptido de la saciedad, inducen señal anorexigénica. Promueven la anorexia. POMC (Pro‐opio‐melano corticotropina) es la precursora de αMSH (Hormona estimuladora del melanocito) Efecto de regular el hambre y la saciedad al ser agonista de αMSH y estimular hipotálamo. Acciones: ingesta alimenticia Activación de termogénesis Estimulan sistema simpático 19 4/23/2015 αMSH= Hormona Estimuladora del Melanocito (Melanocyte Stimulating Hormone) ‐MSH es hormona anorexigénica que trabaja estimulando receptor MC4 39 Rompimiento proteolítico de POMC Leptin POMC ‐MSH List JF. N Engl J Med 2003; 348:1160 Péptido YY (PYY) 40 Es el péptido de la saciedad, liberado en el íleo y en el colon. Efecto de suprimir el apetito al inhibir neuronas secretoras de NPY y activando neuronas productoras de POMC en hipotálamo (NTS y DMV) Estimula nervio vago. Acciones: vaciamiento gástrico secreción de ácido gástrico secreción exocrina del pancreas Medigraphic 2006 Vol. VIII (3) 20 4/23/2015 Mediadores Centrales y Periféricos Regulación Apetito Señales periféricas Centros Corticales Vias hipotalámicas Núcleo arcuato NPV, AHL NMD Ghrelina Vías orexigénicas GSRH Leptina NPY/ AGRP MCH1R R Y1 RY5 AgRP MCH RLep AgRP BDNG CCK GLP ‐ 1 Péptido YY MSH RGLP1 MC4R POMC CART 5‐HCT2c R Y2 Amilina Insulina NTRK2 RLep -OR Vías anorexigénicas Boughton CT Br J Pharmacol 2013: 170: 1333 Sumithran P. J Clin Sci ( London) 2013:124: 231 RESÚMEN Las proteinas liberadas perifericamente: Leptina, Ghrelina, Insulina y PYY actúan sobre el hipotálamo para regular el hambre y la ingesta de alimentos. Ghrelina, secretada por el estómago, estimula NPY/AgRP en hipotálamo así estimulando la ingesta y el hambre. Leptina e Insulina estimulan CART y ‐MSH con efecto neto de saciedad y disminución del apetito. El PYY es homologo de NPY, disminuye secreción de NPY/AgRP, con efecto de disminuir el apetito. 21 4/23/2015 Resúmen El sistema neuroendocrino regulador del hambre, apetito y saciedad es complejo y redundante. Se han descrito múltiples factores y señales que interceden en la regulación del hambre y la ingesta de alimento para mantener un balance energético y un peso. La conección entre el sistema nervioso central y el tracto gastrointestinal es bi‐direccional. 43 Señales endocrinas y nerviosas regulan el peso y la ingesta de alimentos. 22