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Early Life Origins of Obesity: Role of
Hypothalamic Programming
Journal of Pediatric Gastroenterology and Nutrition
48:S31–S38 # 2009 by European Society for Pediatric
Gastroenterology, Hepatology, and Nutrition and
North American Society for Pediatric Gastroenterology,
Hepatology, and Nutrition
Sebastien G. Bouret
The Saban Research Institute, Neuroscience Program, Children’s Hospital Los
Angeles, University of Southern California, Los Angeles, CA, USA, and Inserm, JeanPierre Aubert Research Center, U837, University Lille 2, Lille, France
Introducción
Alteraciones en la nutrición durante el
periodo perinatal pueden predisponer al
individuo hacia obesidad y otras
enfermedades como la DM2.
 Experimentos en animales sustentan
relación entre el entorno nutricio
perinatal y la activación de ¨set points¨
neurológicos del balance energético.
 Papel crítico sobre la programación
hipotalámica del fenotipo en adultos.


“Programación”:
◦ Estímulos (hormonas, metabolitos y
neurotransmisores) que actúan en un período
importante de la vida y que ejercen un efecto
a largo plazo en una estructura somática o un
sistema fisiológico.
Objetivo

Analizar la relación entre las alteraciones
a largo plazo del balance energético y los
aspectos neurobiológicos de la
programación hipotalámica.
Control neural del balance energético. Señales
indicadoras de disponibilidad nutricional en el cerebro en desarrollo

Hormonas reguladoras del depósito de grasa y
del control de ingesta a nivel del SNC:
◦ Insulina: Islote de Langerhans. Promueve
almacenamiento de energía. Aumenta en respuesta al
exceso de nutrientes y en obesidad. Disminución de
receptores de insulina en SNC deriva en obesidad y
resistencia a la insulina.
◦ Leptina: Adipocitos. Regula disminuyendo el
comportamiento alimenticio y promueve el gasto
energético. Ayuda a la síntesis de hormonas tiroideas.
Receptores en hipotálamo.

Las vías efectoras centrales que regulan el peso
corporal en respuesta a la información aferente
proveniente de las señales de adiposidad
periféricas, como leptina e insulina, comprenden
una red compleja de neuropéptidos que pueden
dividirse en dos:
◦ a) Neuropéptidos catabólicos: estimulados por leptina
e insulina. Promueven la pérdida de peso mediante la
disminución de la ingesta y el incremento en el gasto
energético
◦ b) Neuropéptidos anabólicos: inhibidos por leptina e
insulina. Promueven la ganancia de peso al ejercer
acciones opuestas.
Circuitos Hipotalámicos de Control del Balance
Energético

El hipotálamo es el principal centro de
integración de las señales nutricionales.

Núcleo arqueado.
Péptidos orexigénicos NPY y AgRP,
 Precursores anorexigénicos CART y
POMC.


Las neuronas anabólicas NPY/AgRP:
◦ Núcleo arqueado ventromedial
◦ Inhibidas por leptina e insulina
◦ Activadas por los estados de equilibrio
energético negativo o por deficiencias de leptina
o insulina.

Las neuronas catabólicas POMC/CART
 Núcleo arqueado dorsolateral
 Activadas por leptina e insulina
 Suprimidas por los estados de balance energético
negativo o en estados de deficiencia de señalización por
leptina.

El hipotálamo es un componente clave de
la homeostasis de la glucosa periférica.
◦ La infusión de insulina en el hipotálamo
medio-basal produce una reducción de la
gluconeogénesis hepática al aumentar la
sensibilidad a la insulina hepática.
Desarrollo de Circuitos de Alimentación en
el Hipotálamo

Primates
◦ Proliferación neuronal
◦ Extensión neuronal
9-10 SDG
21 SDG
Factores Perinatales que influyen en el desarrollo de vías
hipotalámicas de la alimentación





Leptina neonatal por tejido adiposo fetal y por el
estómago.
Leche materna.
El aumento de la leptina neonatal en lugar de regular
la ingesta de alimentos y el peso corporal es un factor
trófico importante para el desarrollo de los circuitos
de alimentación del hipotálamo.
Experimentos in vitro revelaron que la leptina podría
actuar directamente sobre las neuronas del núcleo
arcuato para inducir crecimiento axonal.
La leptina parece ejercer su efecto sobre la formación
de axones durante un período limitado después del
parto, primeras semanas de vida.
Obesidad poligénica

Ratas DIO: Insensibilidad a la leptina
central (disminución del receptor
hipotalámico) dada en la vida postnatal
temprana lo que produce una
organización anormal de las vías
neuronales hipotalámicas.
Conclusiones

Las hormonas perinatales (la insulina y la
leptina) representan señales clave que
programan el desarrollo y función del
SNC (hipotálamo) y ejercen efectos
duraderos en la regulación del peso
corporal y la homeostasis de la glucosa.