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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
SECRETARÍA DE INVESTIGACIÓN Y POSGRADO
ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS
SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN
PROGRAMA DE POSGRADO EN CIENCIAS QUIMICOBIOLÓGICAS
ASOCIACIÓN DE POLIMORFISMOS EN EL GEN ADIPOQ
CON LA PRESENCIA DE OBESIDAD EN NIÑOS
MEXICANOS
TESIS
QUE COMO UNO DE LOS REQUISITOS PARA OBETENER EL GRADO DE
MAESTRO EN CIENCIAS QUÍMICOBIOLÓGICAS
PRESENTA
EMILIO
ESPINOZA
SIMÓN
DIRECTORES DE TESIS:
DR. MIGUEL CRUZ LOPEZ
DRA. ETHEL AWILDA GARCIA LATORRE
MÉXICO DF A 12 DE DICIEMBRE DEL 2008.
Esta tesis fue realizada en laboratorio de Inmunoquímica I del
departamento de Inmunología de la Escuela Nacional de Ciencias
Biológicas bajo la tutela de la Dra. Ethel Awilda García Latorre y en la
Unidad de Investigación Médica en Bioquímica bajo la tutela del Dr.
Miguel Cruz López.
Durante este trabajo el alumno recibió beca CONACYT (No. Registro
217450/206875) y beca IMSS ( No. Becario 99093377)
AGRADECIMIENTOS.
Al Dr. Miguel Cruz López del Instituto Mexicano del Seguro Social por
el apoyo y la paciencia que me ha brindado durante estos 2 años
A la Dra Ethel A. García Latorre del Instituto Politécnico Nacional: por
la esmerada asesoría que me ha dado durante este tiempo
A la Dra Rebeca García Macedo del Instituto Mexicano del Seguro
Social, por asesorarme durante estos dos años
A mi comité tutoral, por su contribución a este trabajo
A la Dra Celia Aradillas García de la Universidad Autónoma de San
Luis Potosí por su invaluable contribución al desarrollo de este
proyecto
A la Dra Elva Leticia Pérez-Luque de la Universidad de Guanajuato
por su también invaluable contribución a el desarrollo de este proyecto
DEDICATORIAS.
A dios, por caminar a mi lado este sendero.
A mis padres, por creer en mi, apoyarme cada jornada y por el ejemplo
que me han dado siempre.
A mi hermana, una vez mas.......... si se puede¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡
A mi Naye, por ser mi apoyo incondicional durante todo este tiempo,
por lo que hemos pasado juntos, lo que vivimos ahora y lo que
viviremos. Gracias mi niñita.
A mis amigos, Marlene, Leobardo y Belén.
.......porque
el pan del mercenario, es siempre el pan mas amargo
INDICE.
INDICE DE ABREVIATURAS...............................................................................i
INDICE DE TABLAS...........................................................................................iv
INDICE DE FIGURAS.........................................................................................vi
RESUMEN.........................................................................................................vii
ABSTRACT.......................................................................................................viii
I. INTRODUCCIÓN..............................................................................................1
OBESIDAD.........................................................................................................1
CLASIFICACIÓN DE LA OBESIDAD.................................................................3
ETIOLOGIA DE LA OBESIDAD COMÚN...........................................................8
TEJIDO ADIPOSO............................................................................................16
ADIPONECTINA...............................................................................................23
JUSTIFICACIÓN...............................................................................................38
HIPÓTESIS.......................................................................................................39
OBJETIVOS......................................................................................................39
II. MATERIAL Y MÉTODOS..............................................................................40
III. RESULTADOS.............................................................................................46
IV. DISCUSIÓN.................................................................................................65
V. CONCLUSIONES........................................................................................68
VI. PERSPECTIVAS.........................................................................................68
VII. BIBLIOGRAFIA...........................................................................................69
ABREVIATURAS UTILIZADAS
- MSH: hormona estimulante de los melanocitos
ACC: acetil coenzima A carboxilasa
ACE: gen codificante para la acetil colinesterasa
ACTH: gen codificante para la hormona adenocorticotropica
ADA: gen codificante para la adenosina desaminasa
ADIPOQ: gen codificante para adiponectina
AdipoR: receptor de adiponectina
ADR: gen codificante para la receptor adrenérgico
AGT: gen codificante para la angiotensinógeno
Ala: alanina
AMP: adenosina monofosfato
APOA: gen codificante para la apolipoproteína A
ARNm: Ácido ribonucleico mensajero
ASP: proteína estimuladora de acilación
ATP: adenosina trifosfato
CAP10: gen codificante para la calpaina 10
CCKAR: gen codificante para la receptor de colecistocinina
cDNA: DNA complementario
COMT: gen codificante para la metiltranferasa de catecolaminas
CRHR: gen codificante para la
receptor de la hormona liberadora de
corticotropina
CYP: citocromo P450
DF: gen codificante para la factor del complemento tipo D
DRD: gen codificante para la receptor de dopamina
DRD2: gen codificante para la receptor de dopamina
DT2: diabetes tipo 2
ENSN: Encuesta Nacional de Salud y Nutrición
ESR: gen codificante para la receptor de estrógenos
FABP: proteína de unión a ácidos grasos
i
GAD: gen codificante para la glutamato descarboxilasa
GHRL: gen codificante para la ghrelina
Gly: glicina
GNB : gen codificante para la proteína de unión a nucleótidos de guanina
GRL: gen codificante para la receptor de glucocorticoides
GTO: Guanajuato
GH: hormona del crecimiento
HMW: adiponectina de alto peso molecular
Homa-IR: Homeostasis Model Assessment of Insulin Resistance
HSP: proteína de choque térmico
HTR: gen codificante para la receptor de serotonina
ICC: índice cintura cadera
IGF: factor de crecimiento insulinoide
IL: Interleucina
IMC: índice de masa corporal
LDL: lipoproteína de baja densidad
LDLR: receptor de LDL
LEP: gen codificante para la leptina
LEPR: gen codificante para el receptor de leptina
LIPE: gen codificante para la lipasa sensible a hormonas
LMNA: gen codificante para la laminina A
LMW: adiponectina de bajo peso molecular
LPL: lipasa de lipoproteínas
MAO: gen codificante para la monoamino oxidasa
MC4R: receptor de melanocortina
MMW: adiponectina de mediano peso molecular
NPR: gen codificante para la receptor C del péptido atrionatriuretico
NPY: neuropéptido Y
Ob-R. gen codificante para el receptor de leptina
p: probabilidad
PAI: Inhibidor del activador del plasminógeno
ii
PCR: reacción en cadena de la polimerasa
PEPCK: fosfoenol piruvato carboxilasa
PGR: gen codificante para el receptor de progesterona
PHF6: gen codificante para proteína de dedos de Zn
PLIN: gen codificante para la perilipina
POMC: propiomelanocortina
PPARG: receptor proliferador de peroxisomas activado gama
Pro: prolina
PTPRF: gen codificante para el receptor de tirosina fosfatasas
RETN: gen codificante para la resistina
SBB: Sindrome de Bardet-Biedl
SBFL: Síndrome de Börjesson-Forssman-Lehmann
SCAR: gen codificante para el receptor “carroñero”
SGK: gen codificante para la cinasa reguladora de glucocorticoides
SLC: gen codificante para el transportador de dopamina
SLP: San Luis Potosí
SNP: polimorfismo de un solo nucleótido
SPW: síndrome de Prader-Willi
TA: tejido adiposo
TG: triglicéridos
TGF: factor de crecimiento transformante
Thr: treonina
TNF: factor de necrosis tumoral
UCP: proteína desacoplante de protones
USA: Estados Unidos de América
VDR: gen codificante para el receptor de vitamina D
VIH: virus de la inmunodeficiencia humana
iii
INDICE DE TABLAS.
TABLA 1. Comparación de las características bioquímicas y antropométricas de
los niños participantes por estado de origen ........................................................ 46
TABLA 2. Comparación de las características bioquímicas y antropométricas de
los niños participantes por género .........................................................................48
TABLA 3. Clasificación de los niños participantes en función del estado nutricio y
la entidad federativa de origen ...............................................................................49
TABLA 4. Clasificación de los niños participantes en función del estado nutricio y
del género...............................................................................................................50
TABLA 5. Comparación de las características bioquímicas y antropométricas de
los niños participantes por estado nutricio .............................................................51
TABLA 6. Distribución genotípica del SNP G276T en la población estudiada..... 52
TABLA 7. Distribución genotípica del SNP A-10069G en la población estudiada..53
TABLA 8. Distribución genotípica del SNP C-19169T en la población estudiada..54
TABLA 9 Evaluación del efecto del genotipo, edad, centro y género en el estado
nutricio de la muestra de infantes ..........................................................................57
TABLA 10 Distribución genotípica del SNP G276T en la muestra de niñas
estudiada ...............................................................................................................57
TABLA 11 Evaluación del efecto del genotipo, edad y centro en el estado nutricio
de la muestra de niñas ...........................................................................................58
iv
TABLA 12 Asociación de parámetros bioquímicos y antropométricos con el
genotipo del SNP G276T presente en los infantes estudiados..............................59
TABLA 13 Asociación de parámetros bioquímicos y antropométricos con el
genotipo del SNP G276T presente en las niñas estudiadas.................................60
TABLA 14 Evaluación del efecto del genotipo del SNP A-10069G, edad, centro y
género en el estado nutricio de la muestra de infantes..........................................61
TABLA 15 Asociación de parámetros bioquímicos y antropométricos con el
genotipo del SNP A-10069G presente en las niñas estudiadas.............................62
TABLA 16 Evaluación del efecto del genotipo del SNP C-19169T, edad, centro y
género en el estado nutricio de la muestra de infantes..........................................63
TABLA 17 Asociación de parámetros bioquímicos y antropométricos con el
genotipo del SNP C-19169T presente en las niñas estudiadas.............................64
v
INDICE DE FIGURAS.
Figura 1. Comparación de la conformación estructural del tejido adiposo ............17
Figura 2. Diversos multímeros de adiponectina......................................................26
Figura3. Mecanismo de acción de la adiponectina en músculo............................ 29
Figura 4. Mecanismo de acción de la adiponectina en hígado.............................. 30
vi
RESUMEN.
Actualmente, los estilos de vida de las personas incluyendo los niños, se
caracterizan porque ingieren alimentos con mayor contenido energético, realizan
cada vez menos ejercicio y pasan muchas horas laborales y recreativas en
posición sedentaria; esto, a pesar del estricto control molecular, al paso del tiempo
termina produciendo obesidad.
En los últimos años, la obesidad infantil se ha incrementado de manera alarmante
en nuestro país. Este padecimiento en el niño y en el adolescente, además de
generar un adulto obeso, constituye un factor de riesgo para su desarrollo.
Diversos estudios realizados en los últimos años han demostrado la fuerte
influencia del factor genético. Uno de estos genes es ADIPOQ, el cual codifica
para la proteína Adiponectina. SNPs en este gen, han sido asociados al desarrollo
de obesidad, DT2, enfermedades arterioscleróticas y cáncer en poblaciones
asiáticas, europeas y anglosajonas, sin embargo aún no se conoce el efecto de
estas variaciones en la población infantil mexicana.
El objetivo de este trabajo es determinar la relación existente entre cuatro
polimorfismos en el gen ADIPOQ y la presencia de obesidad en una muestra de
niños mexicanos de entre 6 y 12 años provenientes de la ciudades de San Luís
Potosí y de León Guanajuato.
Con el uso de la técnica de la PCR en tiempo real mediante el uso de sondas
TAQMAN®, la caracterización bioquímica y antropométrica de los infantes y con
el análisis estadístico correspondiente, se demostró que existe asociación débil
entre la presencia del genotipo G/G en el SNP G276T del gen ADIPOQ y el
desarrollo de obesidad en las niñas de las muestras poblacionales estudiadas.
También se demostró que la presencia del genotipo C/C en el SNP C-19169T ó
del genotipo A/A
en el SNP A-10069G en las regiones promotoras del gen
ADIPOQ contribuyen de manera discreta con un incremento en el índice cintura
cadera (ICC) en la muestra poblacional obtenida de las niñas de las ciudades de
San Luis Potosí y León, Guanajuato.
vii
ABSTRACT.
Currently, the lifestyles of people including children, are characterized as food
eaten in greater energy content, are becoming less and less exercise and spend
many hours at work and at leisure sedentary position: that, despite the strict
molecular control, ends to produce obesity.…………………………………………...
In recent years, childhood obesity has increased dramatically in our country. This
illness in children and adolescents, in addition to generating an obese adult, is a
risk factor for their development.………………………………………………………..
Various studies in recent years have demonstrated the strong influence of genetic
factor. One of these genes is ADIPOQ, which encodes the protein Adiponectin.
SNPs in this gene have been associated with the development of obesity, DT2,
arteriosclerotic diseases and cancer in Asian populations, European and AngloSaxon, though not yet know the impact of these changes in the child population in
Mexico.
The aim of this study is to determine the relationship between four polymorphisms
in the ADIPOQ gene and the development of obesity in a sample of Mexican
children between 6 years and 12 years recluted from several elementary schools
from San Luis Potosi City and León, Guanajuato.
…
Weight, heigth, waist and hip circumferences perimeter and systolic and diastolic
pressure were measured and blood samples were collected from all the children
after an overnight fast. Glucose, total colesterol, triglycerids, HDL and LDL were
measured by enzimatics assays kits. The SNPs T45G, G276T, A-10069G and C19169T were genotyped using the fluorescent 5’ nuclease Taqman assay on an
ABI PRISM 7900 HT Sequence Detection System. (Aplied Biosystems; Foster City,
CA, USA). We showed the next: an weak association between the presence of the
G276T of the gene ADIPOQ and obesity was obtained, and the A-10069G and C19169T variations were associated with an WHR increase in the studied girls.
viii
I. INTRODUCCIÓN
1.1 OBESIDAD
Actualmente, el estilo de vida de las personas incluyendo los niños, se caracteriza
por ingerir alimentos con mayor contenido energético, realizar cada vez menos
ejercicio y pasar mucho tiempo en posición sedentaria; esto, a pesar del estricto
control
molecular,
al
paso
del
tiempo
termina
produciendo
obesidad.
Posteriormente, esta condición predispone a los individuos a padecer numerosas
enfermedades
crónicas
y
degenerativas
principalmente
cardiovasculares,
responsables de la mayor mortalidad en la edad adulta. La obesidad se asocia con
numerosas enfermedades entre las que se encuentran trastornos neurológicos y
psicosociales, pulmonares, cardiovasculares, gastrointestinales, endocrinos y
metabólicos, renales, ortopédicos, además de algunas formas de cáncer y
estereotipos sociales negativos .
La prevalencia de obesidad a nivel mundial ha aumentado como resultado de
cambios drásticos en el estilo de vida, mayor disponibilidad de alimentos, y una
progresiva disminución de la actividad física. En el año 2005, aproximadamente
mil millones de personas en el mundo padecían esta enfermedad y se calcula que
para el 2015 aumentará un 50% (WWW.WHO.INT 2007). En México, según la
Encuesta Nacional de Salud y Nutrición 2006, el 39.7% de las personas
presentan sobrepeso y un 29.6 % tienen obesidad (www.insp.mx/ensanut/ 2007).
En los últimos años la obesidad infantil se ha incrementado de manera alarmante
en nuestro país, datos obtenidos de la ENSN del 2006 muestran que de 1999 al
2006 la obesidad en niñas se incrementó 47%, mientras que en niños aumentó
77%. Este padecimiento en el niño y en el adolescente, además de generar un
adulto obeso, constituye un factor de riesgo para su desarrollo, ya que está
propenso a enfermedades respiratorias, cardiacas, digestivas, dislipidemias, y
endócrinas (Troyo-Barriga 2004; Daniels 2006; Aronne and Isoldi 2007; CastroRodriguez 2007).
1
Diversas son las definiciones existentes para la obesidad, a continuación se
mencionarán las más significativas a consideración del autor de este trabajo:
La obesidad, en términos simples, puede ser definida como un estado nobalanceado entre las calorías ingeridas frente a las calorías gastadas lo cual
puede llevar a una acumulación excesiva de grasa (Nammi, Koka et al. 2004).
La obesidad es un estado fisiológico, donde hay un desbalance entre la ingestión
de alimentos, la cual es regulada por un complejo sistema fisiológico que requiere
la integración de varias señales periféricas y la coordinación central del cerebro
(Bell, Walley et al. 2005).
La obesidad se define como un depósito excesivo de grasa debido a un
desbalance crónico positivo en la ecuación energética resultando en un
incremento en el almacén de energía, un decremento en el gasto energético o
ambos (Martinez 2000).
La obesidad definida como un incremento de la masa del tejido adiposo,
constituye un factor de riesgo para el desarrollo de alteraciones cardiovasculares y
metabólicas como diabetes, hiperlipidemia, y enfermedad arterial coronaria
(Tsuchida, Yamauchi et al. 2005).
La obesidad puede ser definida como una enfermedad en la cual el exceso de
grasa corporal se ha acumulado de tal manera que puede resultar adversa para la
salud (Kopelman 2000).
La
obesidad,
un
desorden
principal
en
el
mundo
“industrializado”
e
“industrializante”, puede ser considerado un desbalance energético asociado con
un incremento en el riesgo a desarrollar hipertensión, enfermedades del corazón y
diabetes (Eikelis and Esler 2005).
En resumen, la obesidad puede ser definida como una enfermedad crónica,
heterogénea y compleja que suele iniciarse en la infancia ó adolescencia,
caracterizada por un desbalance energético positivo producto de la interacción de
una serie de factores genéticos, ambientales y de estilo de vida que constituye un
factor de riesgo para el desarrollo de numerosas comorbilidades como: diabetes
mellitus II, hipertensión arterial, dislipidemias y algunas neoplasias.
2
1.2 CLASÍFICACIÓN DE LA OBESIDAD
La obesidad puede ser clasificada de diversas formas, en función del campo de
estudio. Desde una perspectiva genética, la obesidad se puede clasificar en tres
tipos:
a) Obesidad monogénica
Los pacientes que cursan con este tipo de obesidad presentan alteraciones
mutagénicas en un solo gen, que generalmente codifica para una proteína
esencial en la regulación de la ingestión de alimentos. Es importante mencionar
que en algunos casos, estas alteraciones pueden tratarse con una terapia
farmacológica adecuada, por ejemplo:
-Deficiencia congénita de leptina.
La leptina es un péptido glicosilado de 16 kDa, constituido por 167 aminoácidos,
producido por el tejido adiposo. Esta hormona es codificada por el gen Ob, el cual
se encuentra en el cromosoma 6 en el caso del ratón y en el locus 7q31.3 en el
humano (Zhang, Proenca et al. 1994). El efecto de esta hormona es mediado por
receptores (Ob-R) ubicados en su mayoría, en el hipotálamo (Ahima and Flier
2000). La leptina es considerada una hormona homeostática que regula la
ingestión de alimentos y el peso corporal. Actúa a nivel de los núcleos
hipotalámicos disminuyendo el apetito e incrementando el gasto energético a
través de la activación parasimpática, lo cual lleva finalmente a una disminución
del tejido adiposo y por consecuencia del peso corporal. Los niveles de esta
hormona disminuyen durante el ayuno y se incrementan durante la ingestión.
También se ha encontrado que la leptina está asociada a la regulación de
procesos hemodinámicos renales (Haynes, Morgan et al. 1997; Vecchione, Maffei
et al. 2002), tono de los vasos sanguíneos (Fernandez-Alfonso 2004; Juan,
Chuang et al. 2008) y regulación de la presión sanguínea (Galletti, D'Elia et al.
2008; Imatoh, Miyazaki et al. 2008).
En 1997 se reportó el caso de dos gemelos de origen Pakistaní con obesidad
mórbida, procedentes de una familia con una elevada consanguineidad.
Clínicamente, estos pacientes presentaron baja concentración sérica de leptina y
3
una elevada hiperfagia, así como un envejecimiento prematuro a nivel óseo.
Genéticamente, los sujetos afectados son homocigotos para una mutación con
cambio en el marco de lectura del gen ob, la cual genera una proteína trunca que
no es secretada, lo cual impide el adecuado funcionamiento de esta vía de
regulación del apetito (Montague, Farooqi et al. 1997; Rau, Reaves et al. 1999).
En el 2002 Farooqi y su grupo reportaron el efecto benéfico de la administración
subcutánea de leptina para reducir el peso corporal y la proporción de grasa
corporal en tres niños con deficiencia congénita de leptina. El ejemplo más
dramático de esta terapia farmacológica se ejemplifica en un niño de 3 años, el
cual tenía un peso inicial de 48 Kg y después de 48 meses de tratamiento se
redujo a 32 kg (Farooqi, Matarese et al. 2002).
- Deficiencia del receptor de leptina
En 1998 se reportó una mutación en el receptor de leptina en tres sujetos
consanguíneos. Los individuos afectados son homocigotos para una mutación que
trunca al receptor antes de su dominio transmembranal.
Fenotipicamente,
presentan características similares a los sujetos con deficiencia congénita de
leptina; peso normal al nacer, sin embargo, exhibieron una ganancia considerable
de peso en los primeros meses de vida, con severa hiperfagia y comportamiento
agresivo ante la restricción de alimento (Clement, Vaisse et al. 1998). A diferencia
de la patología anterior, los sujetos con deficiencia en el receptor de leptina
padecen retraso mental, lo que sugiere que esta alteración genética resulta en un
fenotipo más severo que la pérdida de leptina en si. A diferencia de la deficiencia
anterior, no existe tratamiento farmacológico que beneficie a estos sujetos
- Mutación en el gen codificante para propiomelanocortina (POMC)
La POMC es un precursor de péptidos melanotrópicos, corticotrópicos y opioides
como la hormona estimulante de los melanocitos
( -MSH)
y hormona
adenocorticotrópica (ACTH), producidas por las neuronas hipotalamicas del núcleo
arqueado. Uno de los productos de este precursor, la
-MSH, participa en el
control del apetito. En 1998, se reportó el caso de dos niños alemanes sin
4
parentesco con mutaciones en el gen POMC, ambos niños presentaban hiperfagia
y una ganancia de peso acelerada, presumiblemente, debido a una señalización
deficiente de la melanocortina en el hipotálamo. Otra característica notable es que
los niños tenían la piel pálida y el cabello rojo, debido a la deficiencia de MSH en
la piel (Krude, Biebermann et al. 1998).
b) Obesidad Sindrómica
Genéticamente se caracteriza por presentar un patrón de herencia mendeliano, sin
embargo, clínicamente presentan un cuadro heterogéneo, las principales
características son el retraso mental, malformaciones físicas y obesidad. A
continuación, se mencionan algunos ejemplos.
- Síndrome de Prader-Willi (SPW)
Este síndrome fue descrito en 1956 por los doctores suizos Andrea Prader, Alexis
Labarth y Heinrich Willi, cuando estudiaron a nueve pacientes que presentaban un
cuadro clínico de obesidad, baja estatura, criptorquidia ( situación clínica en la cual
el testículo no desciende de manera normal al escroto), hipotonía muscular y
alteraciones en el aprendizaje (Burman, Ritzen et al. 2001).
De los 12 a los 18 meses el infante desarrolla hiperfagia, lo que provoca un
problema serio de obesidad de predominio troncal, que combinada con la
hiperfagia provocan la aparición temprana de insulinorresistencia. Físicamente, los
pacientes con SPW se caracterizan por una cara estrecha con ojos en forma de
almendra, alteraciones craneofaciales con boca triangular y paladar ojival.
También presentan una escasa mímica debido a la hipotonía generalizada,
hipoplasia de genitales externos y tamaño pequeño de manos, pies y dedos
(acromicria) (Wattendorf and Muenke 2005).
Los genes afectados en el SPW están ubicados generalmente en el cromosoma
15 heredado por el padre. Los genes ubicados en este locus heredados de la
madre, generalmente están inactivos. Habitualmente, los niños afectados por
SPW, presentan una deleción o inactivación debido a un defecto en la metilación
de un segmento cromosómico heredado del padre o han heredado dos copias de
5
esta región cromosómica provenientes de la madre, esta situación en particular, es
denominada disomía uniparental materna (Mann and Bartolomei 1999).
Los datos clínicos demuestran que en los pacientes con SPW se encuentran
reducidos los niveles de hormona de crecimiento. Se ha desarrollado una terapia
con ésta hormona, la cual ha mostrado efectos benéficos, como un incremento en
la masa muscular y una disminución en la cantidad de tejido adiposo, lo que
contribuye a retardar la aparición de patologías asociadas a la obesidad como DT2
y enfermedades cardiovasculares (Burman, Ritzen et al. 2001).
- Síndrome de Bardet-Biedl (SBB)
Los primeros casos de este síndrome fueron reportados en 1920 por el Dr.
George Bardet, el cual caracterizó a esta enfermedad en función de cuatro
criterios: retinosis pigmentaria, polidactilia, obesidad e hipoplasia genital. La
incidencia en el mundo de este raro síndrome es relativamente baja; en
Norteamérica
y
Europa,
la
prevalencia
es
de
1:140,000
a
1:160,000
respectivamente, sin embargo, en Kuwait y Newfoundland (isla en la costa oeste
de
Canadá)
la
prevalencia
es
más
elevada:
1:13,500
a
1:17,500
correspondientemente (Teebi 1994). Clínicamente, los individuos afectados por
SBB
muestran
un
conjunto
ligeramente
características primarias son: obesidad,
heterogéneo
de
síntomas,
las
distrofia de los conos y bastones
(fotorreceptores del sistema visual humano), polidactilia, hipogonadismo, retraso
mental y anomalías renales. Otras características no siempre presentes incluyen
fibrosis hepática, DT2, diabetes insípida nefrogénica, ataxia, dientes pequeños,
hipertrofia ventricular izquierda, anormalidades reproductivas y estatura corta
(Katsanis, Lupski et al. 2001). Una de las características principales de este
síndrome es la obesidad, la cual tiene un rango de frecuencia del 76 % al 90 %
(Beales, Elcioglu et al. 1999). Las personas que sufren de este síndrome,
comienzan con un incremento progresivo de masa corporal desde los primeros
años de vida, con una distribución de la grasa corporal amplia en el organismo,
hasta la edad adulta, cuando el mayor porcentaje de grasa se acumula en el
tronco.
6
El SBB se transmite genéticamente en las familias siguiendo un patrón autosómico
recesivo. La relativa constancia del fenotipo, llevó a la teoría de que este síndrome
se debía a un locus específico, sin embargo, hasta la fecha se han relacionado
seis loci genéticos con el desarrollo de esta enfermedad; SBB1 en el locus 11q13,
SBB2 en 16q21, SBB3 en 3p 12-13, SBB4 en 15q23, SBB5 en 2q31, SBB6 en
20p12 y SBB7, cuyo locus aún se desconoce (Katsanis, Lupski et al. 2001).
- Síndrome de Börjesson-Forssman-Lehmann (SBFL)
Este síndrome fue descrito por Börjensson en 1962, en una pareja de hermanos.
Entre las características descritas están el retraso mental severo, epilepsia,
hipogonadismo, hipometabolismo, obesidad, edema en el rostro y orejas largas
(Borjeson, Forssman et al. 1962).
Mulley y colaboradores, en 1989, localizaron el locus específico relacionado con
SBFL en la región Xq26-Xq27 (Turner, Gedeon et al. 1989).
Recientemente,
Lower descubrió el gen asociado al SBFL, denominado PHF6. Este gen codifica
para una proteína de once exones denominada “proteína de dedos de zinc”
(proteína que interviene durante el proceso de trascripción). En este trabajo
también se describe que la mutación C1024T es asociada con el desarrollo del
síndrome (Lower, Solders et al. 2004). Todos los estudios ya mencionados
demostraron que SBLF tiene un patrón de herencia mendeliano ligado al
cromosoma X.
c) Obesidad poligénica u obesidad común
La obesidad poligénica suele ser de origen multifactorial, donde hay una
interacción importante entre el fondo genético del individuo y del ambiente
circundante. Ésta es también, la forma más frecuente de obesidad humana. Hasta
el momento, se han descrito más de 430 genes con funciones diversas en el
organismo, asociados al desarrollo de obesidad en los seres humanos, entre estos
genes podemos mencionar a los codificantes para la adiponectina, los receptores
adrenérgicos
alfa-2A,
alfa-2B,
beta-1,
beta-2,
beta-3,
el
receptor
de
glucocorticoides, receptor proliferador de peroxisomás activado gama (PPARG) y
7
las proteínas desacoplantes mitocondriales transportadoras de protones 1, 2 y 3
entre otros.
Desde una perspectiva antropométrica, la obesidad puede ser clasificada
en
función de la distribución del tejido adiposo a nivel corporal.
Los sujetos con obesidad central, vísceral o androide se caracterizan por
presentar una acumulación excesiva de grasa a nivel abdominal. Los sujetos con
obesidad subcutánea o ginoide, en cambio, presentan una mayor acumulación de
grasa en las caderas y muslos. El exceso de tejido adiposo vísceral predispone a
alteraciones en la homeostasis de la glicemia, incrementa la concentración de
triglicéridos (Tg) plasmáticos y de las lipoproteínas de baja densidad (LDL) que
contribuyen al desarrollo de diabetes tipo 2 y síndromes cardiovasculares
(Lafontan and Girard 2008). La obesidad ginoide, sin embargo, se asocia más al
desarrollo de alteraciones circulatorias, como disfunción linfática y a disfunciones
óseas, como la artrosis. (L'Hermitte, Behar et al. 2003).
1.3 ETIOLOGÍA DE LA OBESIDAD COMÚN
a) Factores ambientales
La obesidad común es resultado de la interacción compleja de una serie de
factores genéticos y ambientales. Los factores ambientales actúan al promover un
incremento en la ingestión calórica y una disminución en el gasto energético
debido a una disminución en la actividad física. La mayor oferta de productos
elevados en carbohidratos, así como una preferencia elevada por este grupo
nutricional también tiene un papel fundamental en el aumento del riesgo al
desarrollo de obesidad. Otros hábitos de consumo, como el tabaquismo y el
alcoholismo contribuyen a un incremento en el peso corporal.
La influencia de la dieta como factor en el desarrollo de obesidad se ha estudiado
desde mediados del siglo XX. En los primeros artículos científicos encontrados se
estudia la influencia de la dieta en la disminución del peso corporal (Anderson
1949; Marriott 1949; Hostomska, Strakova et al. 1951). En 1988, Frank E Speizer,
8
estudió el efecto de la dieta, actividad física, alcoholismo y tabaquismo en 141
enfermeras estadounidenses. El encontró que la ganancia de peso correlaciona
directamente con la edad, la ingestión de calorías y la proporción de grasas en la
dieta, mientras que se observó una relación inversamente proporcional entre la
obesidad y la actividad física o el consumo de alcohol. También se ha encontrado
que el tabaquismo es menos frecuente en mujeres que hacen ejercicio, por lo
tanto, el tabaquismo de manera indirecta, es directamente proporcional a la
ganancia de peso corporal (Romieu, Willett et al. 1988).
Años después se postuló que el hábito de fumar durante el embarazo puede
generar sobrepeso y obesidad en los niños gestados. En el 2002, un estudio
realizado en 6 centros de salud pública en Alemania demostró una correlación
dependiente de la dosis entre sobrepeso u obesidad y el hábito de fumar en las
madres gestantes (von Kries, Toschke et al. 2002). Otro estudio demostró que la
exposición intrauterina al tabaco durante los primeros tres meses de gestación
produce obesidad en los infantes (Toschke, Montgomery et al. 2003).
En 1989, un estudio realizado en 1638 sujetos, sobre la influencia del tiempo
frente al televisor como determinante en el desarrollo de obesidad, demostró que
las personas que veían la televisión más de tres horas al día son dos veces más
propensas a ser obesas en comparación con las personas que ven la televisión
menos de una hora al día (Tucker and Friedman 1989). El mismo autor, tres años
después estudió el efecto del tiempo frente al televisor en el estado nutricio de
4771 mujeres y encontró que las mujeres que ven más de cuatro horas la
televisión tienen el doble de prevalencia de obesidad (Tucker and Bagwell 1991).
En el 2008, se encontró que el tiempo frente el televisor es un factor de riesgo
independiente en el desarrollo de síndrome metabólico en la población taiwanesa
(Tucker and Bagwell 1991).
Otro factor asociado al desarrollo de obesidad es el estado socioeconómico, en
1977, un estudio realizado en familias americanas demostró que los hombres con
más escolaridad tienden a desarrollar más obesidad, además, se demostró que en
las mujeres este efecto es inverso (Garn, Bailey et al. 1977). Otro estudio en 1963
9
en niños de Francia demostró una mayor prevalencia de obesidad en aquellos de
clase social baja (Romon, Duhamel et al. 2005).
Un estudio realizado en 3010 niños de Indonesia de comunidades rurales, urbanas
pobres y urbanas de clase acomodada demostró que los niños que crecieron en
ambientes económicamente más cómodos tenían mayor prevalencia de obesidad
en comparación con los otros dos grupos, lo cual nos muestra que la obesidad en
Indonesia, esta asociada a un mejor nivel socioeconómico (Julia, van
Weissenbruch et al. 2004).
En México, en el 2007 se realizó un estudio a 4605 personas de comunidades
rurales y urbanas de México y se encontró que los sujetos con menor nivel
educacional tienen menor riesgo de padecer obesidad (Ruiz-Arregui, CastilloMartinez et al. 2007).
Resulta evidente la dificultad de establecer una correlación entre el nivel
socioeconómico y la propensión al desarrollo de obesidad, es necesario realizar
estudios más significativos y más controlados para poder establecer una
asociación precisa entre estas dos variables.
Un factor asociado al desarrollo de obesidad es el consumo de alcohol. En 1994,
en un estudio realizado a 573 suizos demostró que los bebedores asiduos
presentan una mayor predisposición al desarrollo de obesidad que los sujetos
abstemios (Meyer, Suter et al. 1999).
Otro estudio realizado en 1491 hombres y 1563 mujeres españolas demostró que
el consumo superior a 30 g de etanol por día se asocia de manera significativa con
el riesgo de obesidad abdominal (Schroder, Morales-Molina et al. 2007).
El factor más evidente relacionado con el desarrollo de obesidad es la ingestión
excesiva de alimentos ricos en grasas y carbohidratos. Diversos estudios
realizados han demostrado la asociación de un ingestión calóricamente elevada
con el desarrollo de obesidad.
El efecto del consumo de bebidas gaseosas y del tiempo frente al televisor se
evaluó en 385 niños en California, USA. Se observó que los niños obesos
consumían más de 3 bebidas gaseosas al día en comparación con los niños de
10
peso normal que consumían menos de 3. También se observó que los niños
obesos tienden a pasar más tiempo frente al televisor.
Otro resultado interesante obtenido mostró que los niños latinos tienden a pasar
más tiempo frente al televisor y a consumir mas bebidas gaseosas que los niños
asíáticos y que los niños blancos no hispánicos (Giammattei, Blix et al. 2003).
En España, se evaluó el efecto de la modificación gradual en la dieta en 4700
individuos de 10 a 75 años, en este estudio se observó una disminución en la
ingestión de vegetales y un aumento en la ingestión de comida rápida y más
importante aún, se demostró que esta modificación en los hábitos alimentarios
correlacionó con un incremento en el índice de mása corporal en estos sujetos
(Serra Majem, Ribas Barba et al. 2007).
Un estudio realizado en 1072 niñas en edad escolar en Arabia Saudita, demostró
que en prácticamente todas las niñas obesas existía el habito frecuente del
consumo de comida rápida y bebidas gaseosas. Además, el 97 % de las niñas
obesas veía televisión con mayor frecuencia en comparación con el grupo control
(Alam 2008).
b) Factores genéticos
Resulta evidente la contribución del factor ambiental al desarrollo de la obesidad,
sin embargo, diversos estudios realizados en los últimos años han demostrado la
fuerte influencia del factor genético. Un estudio trascendental que demostró lo
anterior fue realizado en Columbia, donde se estudió a 53 pares de gemelos
criados de manera separada. Sorprendentemente, este estudio demostró una
correlación de 0.63 para gemelos Finlandeses, 0.73 para gemelos Japoneses y
0.85 para los gemelos Americanos. Esto finalmente demostró que existe una
correlación aproximada del 50 % al 70 % entre la carga genética y la propensión al
desarrollo de obesidad (Allison, Kaprio et al. 1996). De manera paralela, se ha
documentado que los hijos de padres con DT2 tienen un exceso de tejido adiposo
y mayor riesgo de alteraciones metabólicas cuando adultos jóvenes (Srinivasan,
Frontini et al. 2003)
11
En este mismo año, se publicó el mapa de genes asociados a obesidad en
humanos, de manera breve, se reportó lo siguiente: a esa fecha, se habían
encontrado 12 loci ligados a trastornos con patrón de herencia mendelianos que
tenían a la obesidad como principal característica clínica. También, se conocían
hasta ese momento seis loci que causaban obesidad en modelos murinos.
Además, se describieron diez genes candidato que exhibieron asociación
significativa con IMC o con niveles de grasa corporal. Resulta importante
mencionar que en este estudio se llegó a la conclusión de la necesidad de
desarrollar herramientas informáticas adecuadas para realizar un análisis fino de
los resultados obtenidos (Bouchard and Perusse 1996).
En 1999, se resumieron los avances obtenidos hasta el momento en el campo de
los genes asociados a la presencia de obesidad en el ser humano. En ese informe
se notifica la asociación entre el IMC y el peso corporal con los polimorfismos en
los genes codificantes para las proteínas desacoplantes de protones UCP2 y 3, el
factor de transcripción (PPAR ), el receptor adrenérgico beta 2 (ADRB2), la
apolipoproteína 4 (APOA4), el receptor “carroñero” CD36L1, el sustrato del
receptor de insulina (IRS), la proteína de unión a nucleótidos de guanina (GNB) y
la adenosina desaminasa (ADA). El porcentaje de grasa corporal mostró
asociación con SNPs de los genes codificantes para el receptor adrenérgico beta
3 (ADRB3), el factor de crecimiento insulinoide (IGF1) y el angiotensinógeno
(AGT), mientras que porcentajes bajos de masa corporal fueron asociados con los
genes codificantes para el receptor de leptina (LEPR) y la proteína desacoplante
de protones 1 (UCP1). La ganancia de peso durante en el embarazo fue asociada
con variaciones en el gen codificante para el receptor adrenérgico beta 3
(ADRB3). Esta publicación resalta el efecto de la interacción gen-ambiente, ya
que se observó asociación significativa entre el peso corporal, IMC
y
circunferencia de cintura y cadera con el polimorfismo Gln27Glu del gen
codificante para el receptor adrenérgico beta 2 (ADRB2) solo en hombres
sedentarios, ya que el polimorfismo no tuvo efecto en los hombres físicamente
activos (Chagnon, Perusse et al. 2000).
12
En el año 2000, se mostró el efecto de las variaciones genéticas en los genes
codificantes para las proteínas laminina A (LMNA), el receptor 5 del neuropéptido
Y (NPY5R), la insulina (INS), el factor de necrosis tumoral alfa (TNFA), el receptor
de LDL (LDLR), el receptor de melanocortina tipo 4 (MC4R) y el receptor de
colecistocinina CCKAR en el desarrollo de obesidad. De manera importante, se
observó que las variaciones genéticas en los genes codificantes para el
neuropéptido Y (NPY) y para la proteína de unión a nucleótidos de guanina tipo 3
(GNB3) se asociaban de manera significativa con el peso al nacer. La obesidad
vísceral fue asociada con SNPs en los genes codificantes para el receptor de
leptina (LEPR), laminina A (LMNA), el factor de transcripción
PPARG, el
prepropéptido CART, el receptor de glucocorticoides (GRL), el receptor
adrenenérgico beta 2 (ADRB2), el neuropéptido Y (NPY), el receptor adrenérgico
beta 3 (ADRB3) y el receptor adrenérgico alfa 2 (ADRA2). Interacciones gen - gen
y gen - ambiente también fueron observadas en este año. En Canadá, se observó
una interacción significativa entre los genes codificantes para el receptor
adrenérgico alfa 2 (ADRA2A) y el receptor adrenérgico beta 3 (ADRB3) y la
acumulación de grasa subcutánea y grasa abdominal total. Del mismo modo, se
publicó un estudio donde se demostró que las mujeres alemanas portadoras de
variaciones genéticas en el receptor adrenérgico beta 3 (ADRB3) y el sustrato del
receptor de insulina (IRS1) pierden peso con más lentitud en comparación con las
mujeres no portadoras (Perusse, Chagnon et al. 2001).
En el 2001, se reportó la asociación de varios genes con la presencia de obesidad,
sobrepeso e IMC, entre los genes reportados podemos mencionar a los
codificantes para el receptor de leptina (LEPR), laminina A (LMNA), la ghrelina
(GHRL), la proteína de choque termico de 70 KDa (HSPA1B), la lipoproteín lipasa
(LPL), el dominio que contiene SH3 de la sorbina SH3D5, la insulina (INS), el
receptor de vitamina D (VDR) y la lipasa sensible a hormonas (LIPE). El índice
cintura cadera y la distribución corporal de grasa fueron asociados con variaciones
en los genes codificantes para laminina A (LMNA), la apolipoproteina A2 (APOA2),
el receptor de glucocorticoides (GRL), el receptor de estrógenos 1 (ESR1), la
lipasa sensible a hormonas (LIPE), la APOE y el receptor de dopamina D 2 (DRD2).
13
También, se publicó un estudio donde se observó influencia del gen codificante
para el receptor 5-HTB1B de serotonina en la capacidad de bajar de peso en
mujeres con bulimia nerviosa. Respecto a la interacción gen gen, se encontró que
las interacciones entre el gen codificante para el receptor adrenérgico beta 3
(ADRB3) y el factor de trascripción PPAR ejercen influencia en la concentración
plasmática de leptina. Respecto a la interacción gen ambiente, se reportó que
variaciones genéticas en el gen PPAR en conjunto con la ingestión de ácidos
grasos polinsaturados/saturados en la dieta determinan el IMC (Rankinen,
Perusse et al. 2002).
Entre los genes que presentaron asociación con la obesidad reportados en el 2002
se encuentra el gen codificante para el inhibidor del activador del plasminógeno
SERPINE1, el prepropéptido CART, el factor de trascripción insulinoide 2 (IGF2),
la cadena media de la acetil coenzima A sintetasa (SAH) y la resistina (RETN).
SNPs en el gen APM1 (adiponectina) se reportan por primera vez asociados con
alteraciones en la distribución de grasa corporal. Por otro lado, se reportaron
polimorfismos en el gen codificante para calpaína 10 (CAP10), leptina (LEP) y la
proteína de unión a nucleótidos de guanina (GNB3), los cuales influyen en el
proceso de lipólisis en el adipocito. El gen codificante para el receptor de
serotonina 5-HT2C mostró asociación con la ganancia de peso inducida por
fármacos antipsicoticos en pacientes psiquiátricos (Chagnon, Rankinen et al.
2003).
En el 2003, se reportó que los genes codificantes para acetilcolinesterasa (ACE),
la proteína homóloga relacionada con agouti (AGRP), la apolipoproteina A 1
(APOA1), la apolipoproteina A 4 (APOA4), el transportador dependiente de ATP
(ATP1A2), el receptor de estrógenos tipo 1 (ESR1), el factor de transcripción
(FOXC2), la deshidrogenasa (HSD11B1), la Interleucina 6 (IL6), el receptor de
Interleucina 6 (IL6R), la lipasa hepática (LIPC), la lipasa sensible a hormonas
(LIPE), la cadena media de la acetil coenzima A sintetasa (MACS2), el coactivador
de receptores nucleares tipo 3 (NCOA3), el receptor de progesterona (PGR), el
receptor “carroñero” B1 (SCARB1), el transportador de dopamina (SLC6A3) y el
factor regulador de la producción de interferón (TCF1) mostraron asociación con
14
obesidad, IMC y sobrepeso. También se supo que los genes codificantes para el
citocromo C 450 de la familia 19 y subfamilia A
(CYP19A1), el factor del
complemento D (DF), el receptor de estrógenos 1 (ESR1), y la cadena media de la
acetil coenzima A sintetasa (lMACS2), tienen influencia en la distribución de grasa
corporal.
Asimismo, establecieron que las variaciones genéticas en el receptor adrenérgico
beta 2 (ADRB2) determinan en parte la respuesta eficiente a los programas de
reducción de peso por ejercicio (Snyder, Walts et al. 2004).
En el reporte correspondiente al 2004, se publicó que los genes codificantes para
el transportador (ABCG5), la adiponectina (ADIPOQ), la acetilcolinesterasa (ACE),
el receptor de la hormona liberadora de corticotropina (CRHR1), el receptor de
dopamina
4 (DRD4), la glutamato descarboxilasa (GAD2), el receptor de
serotonina 5-HT2C, la monoamina oxidasa (MAOA), el receptor C del péptido
atrionatriurético (NPR3), la perilipina (PLIN), la paraoxonasa 1 (PON1), el receptor
de tirosina fosfatasas (PTPRF), la resistina (RETN), la cinasa reguladora de
glucocorticoides (SGK), y el receptor de vitamina D (VDR) mostraron asociación
significativa con el incremento en IMC, sobrepeso y obesidad. En este año,
también se encontró que los genes codificantes para el péptido atrionatriurético
(NPR3), el receptor de tirosina fosfatasas (PTPRF), la resistina (RETN) y el
inhibidor del activador del plasminógeno (SERPINE1) determinan en parte el
fenotipo relativo a la distribución de grasa corporal. Los genes metiltransferasa de
catecolaminas (COMT) y el citocromo CYP19A1, por otro lado, mostraron tener
efecto en la pérdida de peso inducida por ejercicio, mientras que el incremento en
los niveles de grasa abdominal en respuesta a una sobrealimentación a largo
plazo se asocio a variaciones genéticas en el gen codificante para resistina
(RETN). Relativo a la interacción gen-gen, se reportó que las interacciones
múltiples entre los genes codificantes para los receptores adrenérgicos alfa 2
(ADRA2B), beta 2 y 3 (ADRB2) y (ADRB3) tienen efecto en la pérdida de grasa
inducida por ejercicio en hombres y mujeres de la tercera edad (Perusse,
Rankinen et al. 2005).
15
1.4 TEJIDO ADIPOSO
El tejido adiposo (TA) se encuentra distribuido en distintas localizaciones en el
organismo, principalmente, podemos decir que el tejido adiposo se distribuye de
manera dérmica, subdérmica, subcutánea, mesentérica, perigonadal, perirrenal y
retroperitoneal.
Tradicionalmente, se ha considerado que el principal papel del tejido adiposo es
albergar la mayor parte de la reserva energética del organismo, sin embargo,
también tiene actividad metabólica y endocrina (autocrina, paracrina y endocrina).
El tejido adiposo está constituido por adipocitos, algunos macrófagos y tejido
intercelular. La proporción de estos tipos celulares varia en función de la condición
nutricia. El tejido adiposo de sujetos con obesidad contiene una mayor proporción
de macrófagos, así como adipocitos de mayor tamaño y por ende, un aumento en
el número de capilares sanguíneos (Fig. 1). En cuanto a los tipos de tejido
adiposo, podemos mencionar dos básicamente: el tejido adiposo café y el tejido
adiposo blanco. El tejido adiposo café suele encontrarse en gran cantidad en
recién nacidos y disminuye conforme el infante crece, en los animales es frecuente
encontrarlo en especies hibernantes, esto es, debido a su capacidad de almacenar
calor. Estructuralmente, el tejido adiposo café presenta adipocitos multiloculares
con mitocondrias abundantes, que expresan de manera elevada a la proteína
desacoplante 1 (UCP1), esta proteína es la responsable de la actividad
termogénica de este tipo de tejido adiposo (Sell, Deshaies et al. 2004).
El tejido adiposo blanco está formado por adipocitos uniloculares, que contienen
mitocondrias con características diferentes a las mencionadas anteriormente (Cinti
2005). Los adipocitos que componen al tejido adiposo blanco, pueden secretar
hormonas como leptina, la cual informa al cerebro del estado nutricional del
individuo para regular la saciedad. La principal función endocrina de este tejido es
en resumen, la de controlar la ingestión de energía y la distribución de la misma a
otros tejidos en los periodos interdigestivos (Ailhaud G 1998).
16
Figura 1. Comparación de la conformación estructural del tejido adiposo. En sujetos con obesidad, los
adipocitos están hipertróficos y hay una mayor acumulación de macrófagos. Modificado de (Tilg and Moschen
2006)
El balance entre estos tejidos puede verse modificado en respuesta a diversos
factores tales como el frío, el calor y la obesidad. Además, en animales
aclimatados a bajas temperaturas, se encuentra una mayor proporción de tejido
adiposo café, también, la cantidad de UCP1 en los adipocitos maduros se
incrementa (Morroni, Barbatelli et al. 1995).
Los adipocitos están adaptados para almacenar ácidos grasos bajo la forma de
triglicéridos en una gota citoplasmática. Histológicamente, se puede observar que
el núcleo del adipocito frecuentemente queda ubicado en la periferia de la célula.
El tamaño del adipocito oscila entre 10 y 100 m de acuerdo al estado nutricional,
ya que esta célula presenta una plasticidad tal que le permite adaptarse según la
cantidad de triglicéridos que tenga que almacenar. Debido a esto, el adipocito
puede almacenar hasta 1.2 g de triglicéridos en un sujeto obeso, sin embargo un
sujeto de peso normal contiene aproximadamente 0.4
g
de los mismos por
célula. En sujetos delgados, el tejido adiposo contiene 18 % de agua, 80 % de
triglicéridos y 2 % de proteínas, mientras que en los sujetos obesos el contenido
de grasa aumenta, disminuyendo proporcionalmente la cantidad de agua.
17
La capilarizacion e innervación del tejido adiposo están adaptadas a cambios
metabólicos. El flujo sanguíneo en el tejido adiposo subcutáneo es de 3 a 4
ml/100g/min, mucho mayor que la irrigación en tejido muscular (1.5 ml/100g * min),
lo que indirectamente nos muestra la importancia de este tejido en el metabolismo.
El tejido adiposo tiene la capacidad de sintetizar y secretar una gran diversidad de
compuestos de diversa naturaleza química, con lo cual crea una red molecular de
comunicación intercelular. A continuación se revisarán brevemente las principales
moléculas sintetizadas
por el tejido adiposo, su función metabólica y la
participación de éstas en la fisiopatología de la obesidad.
a) Moléculas participantes en el metabolismo de triglicéridos
a1. Lipoprotein lipasa (LPL). Esta enzima regula el ingreso de los ácidos
grasos libres que provienen de las lipoproteínas circundantes, al interior del
adipocito, esta enzima por ende, se encuentra en al superficie celular. La
expresión génica de LPL se encuentra disminuida en ratones con obesidad
vísceral e hiperlipidemia postprandial (Hikita, Bujo et al. 2000). Lo anterior ha
llevado a postular que la modulación en la actividad de LPL puede ser una
estrategia para prevenir o para tratar la obesidad central (McCarty 2001). Otra
alternativa terapéutica dirigida a modificar la actividad de LPL consistió en la
administración de testosterona en hombres obesos, con lo cual se observó una
disminución en la actividad de LPL así como la disminución de la obesidad
vísceral (Marin 1995).
a2. Proteína estimuladora de la acilación (ASP). Ésta es una proteína sérica
con un peso aproximado de 14 kDa, que ejerce un potente efecto en la
estimulación de la síntesis de ácidos grasos. A medida que la LPL introduce los
ácidos grasos libres, se produce de manera simultanea la ASP, la cual, promueve
la síntesis y el depósito de triglicéridos en el adipocito (Cianflone, Maslowska et al.
1999). Se ha observado que en la fase postprandial, la secreción de ASP y el
aclaramiento de los triglicéridos circulantes ocurren de manera simultánea, lo que
sugiere un efecto paracrino de esta proteína (Sniderman, Maslowska et al. 2000).
18
Se ha demostrado que la ASP se encuentra elevada en sujetos obesos diabéticos
en comparación a sujetos diabéticos delgados (Yang, Lu et al. 2006) y se ha
demostrado que algunos fármacos dirigidos al tratamiento de la diabetes tipo 2,
específicamente las rosiglitazonas y la metformina disminuyen la concentración
de ASP (Oktenli, Ozgurtas et al. 2007; Tahiri, Karpe et al. 2007).
a3. Proteína de unión a ácidos grasos (FABP). Esta proteína se localiza en el
citosol del adipocito y se expresa durante la diferenciación del mismo y su función
principal es la de movilizar los ácidos grasos libres en la fase acuosa del citosol y
dirigirlos a los organelos membranosos intracelulares, para su esterificación u
oxidación posterior (Chmurzynska 2006). A la fecha, un polimorfismo en este gen
(Ala54Trh), ha mostrado asociación con un incremento en el flujo de ácidos grasos
de la dieta a la circulación, incremento en la circulación de insulina en ayunas,
incremento en la oxidación de ácidos grasos y alteraciones en la captación de
glucosa (Albala, Jimenez et al. 2006).
b). Moléculas que participan en la coagulación sanguínea
b1. Inhibidor del activador del plasminógeno tipo 1 (PAI-1). Aúnque esta
proteasa dependiente de serina es producida principalmente en el hepatocito y en
las células endoteliales, una fracción de ésta también es producida por el
adipocito. PAI-1 es uno de los principales reguladores del sistema fibrinolítico. En
individuos obesos se ha encontrado que existe una correlación importante entre la
concentración circulante de PAI-1 y la cantidad de grasa vísceral. Como
consecuencia de lo anterior, los sujetos obesos tienen más riesgo de desarrollar
complicaciones tromboembólicas. También se sabe, que la disminución de peso
correlaciona positivamente con la disminución del PAI-1 circulante (Alessi and
Juhan-Vague 2006).
Un estudio reportó que el factor de necrosis tumoral alfa (TNF- ) estimula la
secreción de PAI, contribuyendo así, al incremento en su concentración.
(Plomgaard, Keller et al. 2005). Finalmente, podemos decir que el incremento en
la secreción y concentración circulante de PAI es sugerido como el mecanismo
fisiopatológico
que
correlaciona
a
la
19
obesidad
con
los
padecimientos
cardiovasculares (Ma, Mao et al. 2004; Vaughan 2005; De Taeye, Novitskaya et al.
2006).
c). Moléculas con función endocrina
c1. Hormonas esteroideas. Se sabe que el tejido adiposo es un sitio
extraglandular relevante en la producción de hormonas esteroideas. El TA posee
dos enzimas importantes para el metabolismo de los esteroides sexuales: la 17 hidroxiesteroide óxido-reductasa y la aromatasa dependiente de citocromo P-450
(Yamada and Harada 1990; Bujalska, Walker et al. 2002). Actualmente, se sabe
que algunas tiazolinedionas inhiben a estas enzimas y se postula que este es un
mecanismo auxiliar durante el incremento en la sensibilidad a insulina (Arlt, Neogi
et al. 2004).
Por otro lado, se sabe que la androstenediona producida en corteza adrenal se
convierte en testosterona por la óxido-reductasa y esta misma enzima convierte
estrógenos y estrona en estradiol. La aromatización de andrógenos a estrógenos
ocurre de manera importante en el TA. La enzima responsable de la conversión de
androstenediona en estrona es la aromatasa, la cual incrementa su tasa de
conversión con la edad y con la obesidad (Taxel, Kennedy et al. 2001).
El TA produce, además, 11-hidroxiesteroide-
deshidrogenasa, la cual tiene la
función de ínter convertir cortisol y cortisona. Se ha observado un incremento en
la expresión del gen de esta enzima en tejido adiposo vísceral, lo que sugiere que
esta enzima contribuye a la presencia de obesidad androide (Mussig, Remer et al.
2008).
c2. Angiotensinógeno. A través de la acción de la renina, el angiotensinógeno
es convertido a angiotensina I, precursora de angiotensina II. Aúnque se sintetiza
principalmente en hígado, también se ha encontrado expresión del RNAm en TA,
aunque aún no se conoce su función fisiológica especifica en este tejido (Lu,
Boustany-Kari et al. 2007). Algunos autores sugieren que interviene en el proceso
de diferenciación del adipocito (Matsushita, Wu et al. 2006). En sujetos obesos se
observa generalmente un incremento en la expresión de angiotensinógeno
(Weisinger, Begg et al. 2007). Durante los periodos de inanición, disminuye la
20
expresión del mensajero, el cual se normaliza después de la ingestión de
alimentos. En base a lo mostrado anteriormente, también se ha sugerido que el
angiotensinógeno interviene en la regulación del tamaño de la reserva grasa
durante alteraciones nutricionales (Jones, Standridge et al. 1997).
d). Moléculas reguladoras del crecimiento del tejido adiposo
d1. Receptor gamma activado por proliferadores de peroxisomas (PPAR ). Los
PPARs son factores transcripcionales, que pertenecen a la superfamilia de los
receptores nucleares de hormonas (Heikkinen, Auwerx et al. 2007). En el TA,
PPARG es el más abundante. Entre los ligandos conocidos para este factor
podemos enumerar al ácido araquidónico y los ácidos grasos libres (Alaoui-ElAzher, Wu et al. 2002). PPAR modifica el patron de trascripción de diversos
genes, entre los que podemos mencionar al gen del GLUT4, de la LPL, de la
FABP y de la cRNAitin palmitoil transferasa (Lapsys, Kriketos et al. 2000). Se ha
encontrado que PPAR induce apoptosis en los adipocitos con hipertrofia e induce
la proliferación de los adipocitos de tamaño pequeño (efecto benéfico). La
expresión del mensajero del PPAR
en TA es inducida por insulina y por
glucocorticoides.
En seres humanos, se ha observado que la expresión del PPAR es modulada por
el consumo energético y por el incremento en el consumo de grasas, lo cual
sugiere que este factor interviene en la patogénesis de la obesidad.
d2. Factor de crecimiento transformante beta (TGF ). Esta citocina es
producida en diferentes linajes celulares, participa en al producción de proteínas
de matriz extracelular y en los procesos de adhesión y migración celular. También
tiene un papel fundamental en los procesos de crecimiento y diferenciación
celular. En modelos animales de obesidad, se ha reportado un incremento en la
expresión de TGF en el TA, donde estimula la proliferación de preadipocitos, con
lo cual ayuda a incrementar la celularidad en los depósitos de grasa (Horie, Ono et
al. 2008). También se ha observado que TGF incrementa la expresión del RNAm
de PAI-1 en las células adiposas (Alessi, Bastelica et al. 2000).
21
Por estas
observaciones se ha postulado que el TGF podría estar implicado en el fenotipo
característico de la obesidad.
d3. Factor de crecimiento insulinoide. El cortisol, la insulina y la hormona del
crecimiento inducen en el preadipocito la expresión de IGF-1, al igual que la de su
receptor. Este factor que activa la proliferación de preadipocitos y su diferenciación
en adipocitos, actúa de manera autocrina y paracrina (Grohmann, Sabin et al.
2005).
d4. Hormona del crecimiento (GH). Esta hormona es importante en la
regulación del crecimiento corporal, la deficiencia de esta, causa alteraciones en la
composición corporal, tanto en niños como en adultos, donde se observa un
incremento en la acumulación de depósitos grasos subcutáneos y viscerales.
Estas alteraciones se normalizan con la terapia hormonal correspondiente.
El
adipocito presenta en su superficie, receptores para GH, donde ejerce efectos
metabólicos, como el incremento en la lipólisis y la inhibición de la captación de
glucosa (Wei, Rhani et al. 2006).
e). Moléculas reguladoras del sistema inmunológico
e1. Interleucina 6 (IL-6). Esta citocina es producida bajo condiciones de estrés
y tiene diversos efectos en diversos tejidos, incluyendo el cerebro, donde puede
actuar como pirógeno endógeno, estimulando de manera indirecta la termogénesis
en el organismo. Al existir receptores de IL-6 en el hipotálamo, se ha postulado
que puede interferir en la vía de la leptina (Cintra, Ropelle et al. 2007). De manera
interesante, se ha observado que esta citocina tiene una correlación positiva con
el IMC (Qi, Zhang et al. 2007). Aproximadamente un tercio de la IL-6 circulante se
produce en el tejido adiposo, donde tiene efectos autocrinos y paracrinos. IL-6
estimula el eje hipotalámico – pituitaria – adrenales, y reduce la expresión de LPL.
La IL-6 secretada por el tejido omental llega directamente al hígado, donde
incrementa la secreción hepática de triglicéridos, contribuyendo así a la
hipertrigliceridemia que caracteriza a la obesidad vísceral (Chan, Cheung et al.
2002).
22
e2. Factor de necrosis tumoral alfa. (TNF ). El adipocito maduro del TA
subcutáneo y visceral tiene la capacidad de secretar TNF
en respuesta a la
señalización inducida por los triglicéridos y los AGL (Good, Newell et al. 2006). La
expresión de esta citocina se incrementa en sujetos obesos y la pérdida de peso
correlaciona positivamente con una disminución en los niveles de RNAm de esta
citocina. A la inversa, se puede observar una correlación positiva entre el
incremento de la expresión de esta citocina y la ganancia de peso además de la
hiperinsulinemia, debido a que estimula el eje hipotalámico – pituitaria – adrenales,
y reduce la expresión de LPL, además de interferir en la vía de señalización de la
insulina (Kern, Saghizadeh et al. 1995).
Sin embargo, otros investigadores han obtenido resultados opuestos a lo anterior.
Se ha observado que el TNF
también estimula el eje hipotalamico – pituitaria –
adrenales, y reduce la expresión de LPL, lo que impide que el tejido adiposo capte
los triglicéridos de las lipoproteínas plasmáticas, lo que paradójicamente impide la
hiperplasia
del
adipocito
antiadipogénica del TNF
(Hube
and
Hauner
1999).
Otra
característica
es que activa la lipólisis, además de suprimir genes que
codifican para proteínas que normalmente regulan la lipogenesis en el adipocito,
tales como la sintetasa de ácidos grasos, la acetil coenzima A carboxilasa y la
proteína aP2. Estos efectos antiadipogénicos de TNF
se explican en base al
efecto inhibitorio sobre la expresión de dos factores transcripcionales relevantes
en la diferenciación del adipocito: la proteína que se une al sitio CAAT del C/EBP
y PPAR- -2 (Hausman 2000).
1.5 ADIPONECTINA
La adiponectina es una de las adipocinas (citocina producida por el tejido adiposo)
más estudiadas en los últimos años. Alteraciones en esta adipocina han sido
correlacionadas con obesidad, diabetes, alteraciones ateroscleróticas e incluso,
cáncer de mama (Kaklamani, Sadim et al. 2008). El descubrimiento de esta
adipocina se remonta a los años 1995 y 1996, cuando cuatro grupos pioneros, de
manera independiente la clonaron y describieron utilizando metodologías distintas.
El primer grupo en publicar sus resultados, fue el perteneciente al Instituto de
23
Tecnología de Massachussets dirigido por Phillip Scherer en 1995, cuando
aislaron cDNA de ratón mediante técnicas de hibridación sustractiva, a partir de
RNA expresado durante la diferenciación a adipocito de los fibroblastos 3T3-L1. A
la proteína codificada por este mensajero se le denominó Acrp 30 ( Adipocyte
complement – related protein of 30 kDa). Encontraron que esta proteína está
compuesta básicamente por un segmento globular que presenta una elevada
homología con el factor C1q del complemento en su extremo carboxilo terminal,
mientras que el extremo amino terminal está formado por un dominio colágenoso
rico en repeticiones aminoacídicas Gly-X-Pro. También mostraron que esta
proteína se expresaba específicamente en tejido adiposo y que su concentración
en suero oscila entre 5 μg/ ml y 40 μg/ ml (Scherer, Williams et al. 1995) (Scherer
et al, 1995). El siguiente grupo en publicar sus resultados fue el dirigido por Maeda
del Instituto de Biología Celular y Molecular de Osaka, ellos describieron la
secuencia del cDNA y la estructura de la adiponectina humana a partir de técnicas
de secuenciación en masa
de bibliotecas de cDNA, y la denominaron apM1
(Adipose Most Abundant Gene Transcript 1). También observaron que esta
proteína presenta gran homología secuencial y estructural con la proteína murina,
además de que también se expresa de manera exclusiva en tejido adiposo
(Maeda, Okubo et al. 1996). En este mismo año, Hu, investigador del Instituto
Dana-Farber describió un gen que se expresaba de manera exclusiva en tejido
adiposo, que notoriamente se encontraba disminuido en ratones y humanos
obesos, en esta caso, este gen fue denominado AdipoQ (Hu, Liang et al. 1996).
Finalmente, en este año se logró purificar a la adiponectina de plasma humano por
técnicas de cromatografía de afinidad y fue posteriormente secuenciada, por un
grupo de investigadores de la Escuela de Ciencias Farmacéuticas de Showa en
Japón encabezado por Nakano, el cual la denominó GBP 28 (gelatin binding
protein) (Nakano, Tobe et al. 1996).
Estructura de la adiponectina
La adiponectina humana es codificada por el gen ADIPOQ, el cual se localiza en la
banda 27 del brazo largo del cromosoma 3 (Takahashi, Arita et al. 2000). El gen
24
tiene una extensión aproximada de 17 kb y estructuralmente esta formado por 3
exones y 2 intrones. Esta proteína pertenece a la superfamilia de las proteínas
solubles que son homólogas a los colágenos VIII y X y al factor del complemento
C1q. La adiponectina humana, tiene una secuencia de 247 aminoácidos y un peso
molecular de 30 kDa. Estructuralmente, la adiponectina posee 4 dominios, un
extremo amino terminal donde se encuentra la secuencia señal (que permite la
secreción de esta adipocina), una región sin homología, un dominio colagenoso y
en su extremo carboxilo terminal, tiene un dominio globular (Scherer, Williams et
al. 1995). Mediante cristalografía, se ha determinado que el dominio globular de la
adiponectina presenta una elevada homología estructural con el TNFα (Shapiro
and Scherer 1998).
La adiponectina forma un homotrímero con una topología característica y en la
que el extremo amino terminal y el carboxilo terminal se encuentran próximos.
Después de ser traducida, esta adipocina es objeto de modificaciones posttraduccionales, que incluyen la O-glucosidación con ácido disiálico (Sato,
Yasukawa et al. 2001), la hidroxilación y la glucosilación de cuatro residuos de
lisina conservados en la región amino terminal formada por el dominio colágeno.
Se ha observado que si estos residuos de lisina se sustituyen por arginina
disminuyen sus efectos, esto puede ser un mecanismo de regulación de esta
adipocina. (Wang, Xu et al. 2002).
Los monómeros de adiponectina forman homotrimeros y estructuras más
complejas mediante la formación de puentes disulfuro. Estas estructuras
complejas incluyen a la adiponectina de bajo peso molecular (LMW), formada por
hexámeros de un peso aproximado de 180 kDa, y la adiponectina de alto peso
molecular (HMW) de un peso aproximado de 400 kDa, compuesta por 12-18
monómeros (Figura 2).
Se ha demostrado, tanto in vitro como in vivo, que los adipocitos pueden secretar
tanto HMW como LMW. Ambas formas multiméricas se encuentran de manera
predominante en suero, mientras que los trímeros se encuentran en baja
concentración. Se ha analizando el efecto farmacológico de los diversos
componentes estructurales de la adiponectina. El dominio globular aislado
25
mediante digestión con proteasas, fue el primero en ser utilizado en
experimentación terapéutica. Esto ha generado controversia ya que excepto el
grupo de investigación dirigido por Fruebis, nadie ha demostrado la presencia de
este dominio globular en humanos ni en animales (Fruebis, Tsao et al. 2001;
Yamauchi, Kamon et al. 2001). En un modelo in vitro, se mostró que una línea
celular monocítica secreta una elastasa que genera adiponectina globular (Waki,
Yamauchi et al. 2005).
Figura 2. Diversos multímeros de adiponectina. Se muestra la conformación de los multimeros de
adiponectina, así como su patrón de bandeo en un gel de acrilamida, donde se ilustran la adiponectina de bajo
peso molecular (LMW), adiponectina de peso medio molecular (MMW) y finalmente, la adiponectina de alto
peso molecular (HMW). Tomado de (Kadowaki and Yamauchi 2005).
La función de la adiponectina depende de la oligomerización de la misma (Tsao,
Murrey
et
al.
2002),
experimentos
con
las
diversas
formas
mutantes
recombinantes de adiponectina que sólo pueden generar la forma trimérica, han
mostrado que el trímero es la molécula que posee la mayor actividad biológica
(Pajvani, Du et al. 2003).
26
Receptores de adiponectina
En el 2003, T Kadowaki y T Yamauchi de la universidad de Tokio, reportaron la
clonación de 2 receptores de adiponectina (AdipoR1 y AdipoR2). (Yamauchi,
Kamon et al. 2003). Estructuralmente se caracterizan por presentar siete dominios
transmembranales sin tener relación funcional alguna con las proteínas G. Se ha
observado que en ratón ambos receptores se expresan de manera ubicua, con
AdipoR1 de manera abundante en músculo esquelético, mientras que AdipoR2 se
expresa principalmente en hígado. La forma globular de la adiponectina se une
principalmente a AdipoR1 y la forma completa se une a AdipoR2.
Sin embargo, AE Cevitaresse y E Ravussin del Centro de Investigación Biomédica
de Pennington USA mediante RT-PCR y Northern Blot demostraron que en el
músculo de humanos no existe esta diferencia en el patrón de expresión en
sujetos México-Americanos sanos (Civitarese, Jenkinson et al. 2004).
Tambien HF Lodish y C Hug demostraron que la adiponectina recombinante se
une a T-cadherina, sin embargo, aún no se ha establecido la relevancia biológica
de este hecho (Hug, Wang et al. 2004).
Mecanismos de acción de la adiponectina
A pesar de que se conocen los efectos de la adiponectina en el organismo, los
mecanismos de acción aún no son del todo claros. El conocimiento parcial de lo
anterior se resume en lo siguiente:
La adiponectina puede regular la fosforilación de tirosinas del receptor de insulina,
(Stefan, Vozarova et al. 2002) y disminuir su fosforilación en serinas, (Wang, Mao
et al. 2007) lo cual nos muestra un efecto directo de la adiponectina en la cascada
de señalización a insulina. Un hecho que refuerza este concepto es que en el
ratón genosuprimido para el gen de adiponectina sometido a una alimentación rica
en lípidos y en carbohidratos, se observa un incremento en la resistencia a
insulina y una menor fosforilación del sustrato del receptor de insulina (IRS-1), lo
cual se puede asociar a un descenso en la actividad de la fosfatidil inositol 3
cinasa (PI3-K)(Maeda, Shimomura et al. 2002). Los datos anteriores demuestran
27
el efecto benéfico de la adiponectina en la sensibilización de las células frente a la
insulina, sin embargo, este no es el único mecanismo relacionado.
Varios autores han relacionado el efecto sensibilizador a insulina de la
adiponectina con el incremento en la oxidación de ácidos grasos (Fruebis, Tsao et
al. 2001). Esto es debido a un aumento en la actividad de la cinasa dependiente
de AMPc (AMPKc) (Yamauchi, Kamon et al. 2002), así como un incremento en la
expresión del PPAR (Yamauchi, Kamon et al. 2003).
Cuando la adiponectina activa a AMPK ocurre la fosforilación de la acetil-coA
carboxilasa (ACC), lo que incrementa la oxidación de ácidos grasos, la captación
de glucosa y la producción de lactato en el músculo esquelético, mientras que en
hígado la activación de AMPK promueve la fosforilación de ACC, así como una
disminución en la expresión de la fosfoenolpiruvato carboxilasa (PEPCK) y de
glucosa-6- fosfatasa (G-6-Pasa) que disminuye el proceso de gluconeogénesis en
este órgano (Combs, Wagner et al. 2002; Yamauchi, Kamon et al. 2002).
Desde el punto de vista farmacológico, se han realizado diversos estudios de la
administración exógena de adiponectina en modelos murinos. Estos ensayos se
han enfocado a administrar ya sea la parte globular de la adiponectina o la
adiponectina completa. Fruebis y Lodish obtuvieron el fragmento globular
mediante la digestión con tripsina de adiponectina recombinante bacteriana. Ellos
observaron que al administrar tanto el fragmento globular como la proteína
completa ocurre una disminución de los niveles circulantes de glucosa, ácidos
grasos y triglicéridos, estos resultados también han sido observados por otros
grupos. (Fruebis, Tsao et al. 2001; Yamauchi, Kamon et al. 2001). Estos efectos
se han atribuido in vitro, al incremento en la captación de glucosa y a la oxidación
de ácidos grasos en las células musculares mediante la activación de AMPK (Fig.
3) (Tomas, Tsao et al. 2002; Yamauchi, Kamon et al. 2002). También se ha
postulado que el incremento en la oxidación de los lípidos en el músculo conlleva
a una mejora en la sensibilidad a la insulina a nivel sistémico.
Comparando los efectos de la administración de los diversos segmentos de la
adiponectina, se ha observado un mayor efecto de la adiponectina globular en el
músculo esquelético, teóricamente, esto podría ser debido que el dominio globular
28
al ser más pequeño, puede interaccionar de manera más fácil con su receptor
(Shapiro and Scherer 1998). A diferencia del músculo, en el hígado la forma
completa de la adiponectina tiene un mayor efecto que la forma globular. Algunos
estudios realizados con adiponectina sintetizada en mamíferos, han mostrado que
es en el hígado y no en el músculo, donde esta adipocina ejerce principalmente su
actividad (Berg, Combs et al. 2001) (Fig 4). La administración de adiponectina
LMW y HMW obtenida en un sistema de expresión de mamífero in vitro a ratones
normales, diabéticos u obesos conduce a una disminución en los niveles de
glucosa circulante,(Berg, Combs et al. 2001).
Figura 3. Mecanismo de acción de la adiponectina en músculo. La adiponectina ejerce sus efectos biológicos
interaccionando con su receptor AdipoR1 en músculo, incrementando el metabolismo lipídico Modificado de
(Kadowaki and Yamauchi 2005).
29
Figura 4. Mecanismo de acción de la adiponectina en hígado. La adiponectina ejerce sus efectos biológicos
interaccionando con su receptor AdipoR2 en hígado, disminuyendo la gluconeogénesis y disminuyendo la
lipogenesis. Modificado de (Kadowaki and Yamauchi 2005)
Las modificaciones postraduccionales de la adiponectina juegan un papel
fundamental en la función que puede ejercer esta adipocina, en el 2002, Wang y
col, demostraron que para que la adiponectina ejerza su efecto en el hígado,
requiere de una hidroxilación y glucosilación previa en el dominio colagenoso
(Wang, Xu et al. 2002). Esto podría explicar porque los experimentos realizados
con adiponectina recombinante no afectan la producción de glucosa o la
sensibilidad a la insulina en el hígado.
De manera global, los experimentos realizados con adiponectina completa han
demostrado que los efectos observados en los diversos tejidos no se asocian a la
adiponectina HMW o a la LMW, sino a la proporción de ambos complejos (Pajvani,
Hawkins et al. 2004).
30
Patologías asociadas a la adiponectina
1. Obesidad
Como ya se mencionó, la adiponectina se produce principalmente en el tejido
adiposo, lo que llevaría a suponer que en una persona obesa, la concentración de
adiponectina circulante es mayor, paradójicamente esto no es así (Hu, Liang et al.
1996; Arita, Kihara et al. 1999). Esta relación inversa entre la concentración de
adiponectina circulante y la grasa corporal se observa también en individuos con
niveles de grasa corporal muy bajos, como en personas anoréxicas, las cuales
muestran niveles elevados de esta adipocina (Delporte, Brichard et al. 2003;
Pannacciulli, Vettor et al. 2003).
A nivel poblacional, se ha demostrado una relación inversa entre la expresión del
RNAm de adiponectina o sus concentraciones en suero con el IMC (Arita, Kihara
et al. 1999; Weyer, Funahashi et al. 2001). Esta correlación es mayor si se
correlaciona la cantidad de adiponectina (proteína o transcrito) con la cantidad de
grasa corporal, que se puede medir mediante impedancia bioeléctrica o tomografía
computarizada (Kern, Di Gregorio et al. 2003).
De manera interesante, se ha encontrado que las concentraciones plasmáticas de
adiponectina presentan un dimorfismo sexual, es decir, existen normalmente
concentraciones diferentes de esta adipocina entre machos y hembras. La
concentración de adiponectina total y HMW son superiores en hembras. Esto
resulta más sorprendente aún, ya que las hembras presentan normalmente una
mayor cantidad de grasa corporal respecto a los machos con el mismo IMC. En
este caso, las diferencias en la cantidad de grasa corporal no explican este
dimorfismo sexual, lo que conduce a pensar que existen otros factores que
regulan la cantidad de adiponectina circulante (Combs, Berg et al. 2003).
Cuando ocurre un incremento en el peso corporal en primates, se observa una
disminución proporcional de la cantidad de adiponectina circulante (Hotta,
Gustafson et al. 1998). Este proceso es reversible, tal como se ha mostrado en
pacientes humanos sometidos a cirugía bariátrica (Yang, Lee et al. 2001; Faraj,
Havel et al. 2003). Cabe mencionar que este incremento en las concentraciones
de adiponectina se acompaña de un incremento en la sensibilidad a la insulina.
31
La reducción en el peso corporal mediante una dieta hipocalórica incrementa los
niveles de insulina y mejora la sensibilidad a la misma (Bruun, Lihn et al. 2003).
De manera más específica, se ha observado que la adiponectina correlaciona
inversamente de manera más estrecha con los niveles de grasa abdominal que
con los niveles de grasa subcutánea (Cnop, Havel et al. 2003; Gavrila, Chan et al.
2003) Análisis en tejido adiposo de sujetos delgados y obesos han demostrado
que los primeros presentan niveles más altos de adiponectina y de su RNAm que
los sujetos obesos en el tejido adiposo omental en comparación con el tejido
subcutáneo (Statnick, Beavers et al. 2000; Fisher, McTernan et al. 2002).
2. Resistencia a la insulina
Existe un consenso general que postula que la adiponectina estimula la
sensibilidad a la insulina disminuyendo la producción hepática de glucosa. Se ha
observado una fuerte correlación entre los niveles de adiponectina y la supresión
basal de la producción de glucosa mediada por insulina (Stefan, Stumvoll et al.
2003). También se ha mostrado que la hipoadiponectinemia se asocia con la
resistencia a la insulina en humanos (Weyer, Funahashi et al. 2001; Kern, Di
Gregorio et al. 2003), la resistencia a la insulina en diabetes gestacional, la
diabetes tipo 2 y la lipodistrofia asociada al VIH (Kosmiski, Kuritzkes et al. 2003;
Ranheim, Haugen et al. 2004).
Se ha mostrado que niveles bajos de adiponectina predicen el riesgo al desarrollo
de diabetes tipo 2, incluso, en ausencia de otros marcadores de resistencia a la
insulina, como un incremento en el IMC ó la concentración de hemoglobina
glucosilada (Lindsay, Funahashi et al. 2002; Spranger, Kroke et al. 2003).
Otras evidencias de la relación entre la adiponectina y la sensibilidad a la insulina
son los efectos de la insulina sobre los niveles de adiponectina circulante. Se ha
demostrado in vivo que la sensibilidad a la insulina diminuye los niveles de
adiponectina tanto en humanos como en ratones (Combs, Berg et al. 2001). Lo
mismo se ha observado en estudios in vitro, al tratar adipocitos con insulina
(Fasshauer, Klein et al. 2000; Halleux, Takahashi et al. 2001).
32
Por otro lado, se ha encontrado que los pacientes diabéticos tipo 1, los cuales se
caracterizan por tener bajos niveles de insulina, presentan niveles mayores de
adiponectina (Imagawa, Funahashi et al. 2002).
Estos datos nos muestran que la hiperinsulinemia podría tener un impacto
negativo en los niveles de adiponectina circulante, lo cual llevaría a resistencia a la
insulina. También lo anterior, conduce a un circulo vicioso que no permite aclarar
si los niveles bajos de adiponectina preceden a la resistencia a la insulina o
viceversa. Sin embargo, un estudio realizado en primates mostró que el descenso
en los niveles de adiponectina precede al desarrollo de hiperinsulinemia (Hotta,
Gustafson et al. 1998; Hotta, Funahashi et al. 2001).
Estas evidencias que relacionan a la hipoadiponectinemia con el desarrollo de
resistencia a la insulina y la diabetes vienen además confirmadas, por estudios
genéticos. En estos estudios, se ha demostrado la asociación entre diferentes
polimorfismos, que provocan hipoadiponectinemia, con el desarrollo de resistencia
a la insulina y por consecuencia, de diabetes.
3. Aterosclerosis
Existe evidencia importante que muestra que la adiponectina tiene un efecto
protector ante el desarrollo de aterosclerosis. Ratones modificados genéticamente
o genosuprimidos, en este caso, para el gen de adiponectina presentan un mayor
engrosamiento de la neointima en respuesta a daño vascular inducido (Kubota,
Terauchi et al. 2002). También se ha observado que la inducción de la expresión
de adiponectina en ratones apoE-/-, los cuales tienden al desarrollo de lesiones
ateroscleróticas, conduce a una menor susceptibilidad a desarrollar esta
enfermedad (Okamoto, Kihara et al. 2002). Existen diversas explicaciones que
fundamentan lo anterior. Se ha postulado, que la adiponectina ejerce su efecto
protector gracias a su capacidad para disminuir los factores de adhesión vascular
en células endoteliales (Ouchi, Kihara et al. 1999). También, se ha descrito que la
adiponectina tiene la capacidad de inhibir la formación de células espumosas, así
como la migración de estas al músculo liso (Arita, Kihara et al. 2002; Matsuda,
33
Shimomura et al. 2002) y ejerce efectos antiinflamatorios en macrófagos (Yokota,
Oritani et al. 2000).
También, la adiponectina puede ejercer sus efectos antiaterogénicos a través de la
modulación del metabolismo de los lípidos. Clínicamente, se ha demostrado que
los niveles de adiponectina están correlacionados de manera inversa con los
niveles en sangre de triglicéridos y de las lipoproteínas de baja densidad (LDL), y
de manera directa con las lipoproteínas de alta densidad (HDL) (Hotta, Funahashi
et al. 2000; Hulthe, Hulten et al. 2003).
De manera importante, resta mencionar que la hipoadiponectinemia podría
explicar en parte el porqué algunos grupos étnicos tienen más tendencia a
desarrollar diabetes tipo 2 y enfermedades coronarias (Degawa-Yamauchi, Dilts et
al. 2003; Hulver, Saleh et al. 2004; Retnakaran, Hanley et al. 2004).
Variaciones polimorficas en el gen ADIPOQ y su asociación con alteraciones
metabólicas
En el 2002, se reporta por vez primera el efecto de los SNPs T45G y G276T sobre
la susceptibilidad al desarrollo de DT2 en población japonesa, donde se observó
que los sujetos portadores del genotipo G/G para la primera variación tuvieron un
riesgo superior a los demás grupos de desarrollar DT2. También se demostró que
los portadores del genotipo G/G para la segunda variante mencionada tuvieron
elevada resistencia a la insulina y bajas concentraciones de adiponectina
plasmática respecto a los controles (Hara, Boutin et al. 2002). Estos resultados
fueron replicados en población caucásica, donde observaron un efecto aditivo del
haplotipo de ambas variantes sobre el desarrollo de resistencia a la insulina,
mayor obesidad, elevada presión sistólica y diastólica, además de presentar bajas
concentraciones de colesterol HDL en plasma (Menzaghi, Ercolino et al. 2002).
También en este año, se reportó la asociación de variaciones polimórficas en la
región promotora y el exón 3 del gen codificante para adiponectina con bajas
concentraciones plasmáticas de adiponectina y con predisposición al desarrollo de
DT2 (Vasseur, Helbecque et al. 2002).
34
En el 2004, se evaluó el efecto de la presencia de los SNPs T45G y G276T en
población italiana. Aquí se observó que el SNP T45G no mostró asociación
significativa con un incremento en la resistencia a la insulina, sin embargo, el SNP
G276T mostró asociación con el incremento del IMC y con el aumento en la
resistencia a la insulina (Filippi, Sentinelli et al. 2004). En este mismo año, se
demostró que las mujeres portadoras del genotipo C/C del SNP A-4034C
presentaron un menos riesgo de desarrollar DT2 en comparación con las
portadores del genotipo A/A (Hu, Doria et al. 2004).
En suizos, se demostró que los portadores de los genotipos C/C y G/G para el
SNP G-11377C tenían un mayor IMC en comparación con los portadores del
genotipo C/C (Gu, Abulaiti et al. 2004).
Las mutaciones reportadas hasta ese momento, no modifican el patrón de
aminoácidos de la proteína, sin embargo, también en el 2004, se reportó que la
mutación I164T disminuía las concentraciones plasmáticas de adiponectina,
además de ser un factor de riesgo para el desarrollo de enfermedades
cardiovasculares en población japonesa (Ohashi, Ouchi et al. 2004).
En el 2005, se reportó la asociación de los SNPs T45G y G276T con un
incremento en el riesgo a desarrollar DT2 en población finlandesa. Esta asociación
fue más significativa en las mujeres que en los hombres de este país (Zacharova,
Chiasson et al. 2005).
Otro artículo publicado muestra que los hombres
finlandeses portadores del genotipo T/T del SNP G276T tuvieron la presión
diastólica sanguínea más elevada en comparación a los otros genotipos de la
misma variante (Mousavinasab, Tahtinen et al. 2006).
Un proyecto enfocado a determinar si las variaciones T45G y G276T ejercen algún
efecto sobre la preclamsia, demostró que las mujeres portadoras del genotipo T/T
para el SNP G276T presentaron menos probabilidad de desarrollar esta
complicación durante el embarazo en comparación a las mujeres con los otros
genotipos para esta variante. Además se demostró que las mujeres con el
haplotipo G-G para ambas variaciones tienen más riesgo de preclamsia que los
controles para este haplotipo (Saarela, Hiltunen et al. 2006).
35
En el 2005 también se reporto el efecto sinérgico de los SNPs G-11391A y C11377G con bajos niveles plasmáticos de adiponectina y con una baja sensibilidad
a la insulina en franceses con obesidad mórbida (Vasseur, Helbecque et al. 2005).
Un estudio realizado en población coreana, demostró que los SNPs T45G y
G276T no se asociaron de manera significativa con resistencia a la insulina o con
concentraciones plasmáticas de adiponectina (Lee, Lee et al. 2005).
También en el 2005, se publicó el primer estudio realizado en familias hispánicas
radicadas en USA, donde se observó que la inserción CA-11156 y otros 13 SNPs
analizados en la región promotora correlacionaron con la presencia de obesidad y
con la acumulación de grasa (Sutton, Weinert et al. 2005) .
Un estudio realizado en población diabética coreana demostró que los portadores
del genotipo G/G para el SNP G276T responden con menos eficacia a la
reducción de glucosa plasmática en ayunas mediante la administración de
rosiglitazonas comparados con el grupo control, lo que sugiere que las variaciones
genéticas en el gen ADIPOQ pueden afectar la eficacia de los tratamientos
farmacológicos enfocados a controlar las complicaciones ocasionadas por la DT2
(Kang, Park et al. 2005). En población española, los SNPs T45G y G276T
muestran asociación significativa con bajos niveles de adiponectina plasmática y
con intolerancia a la glucosa (Gonzalez-Sanchez, Zabena et al. 2005).
En el 2006, se demostró la asociación del SNP A-11391G con altos niveles de
adiponectina en niños obesos franceses, lo que sugiere una participación de la
hiperadiponectinemia en la ganancia de peso. Complementando este estudio
poblacional, los investigadores demostraron que esta variante incrementa la
actividad del gen ADIPOQ in vitro (Bouatia-Naji, Meyre et al. 2006).
En este
mismo año, se realizó un estudio en niños italianos, que demostró que los SNPs
G-11391A y G-11377G predisponen a una mayor concentración de glucosa e
insulina en ayunas y por ende al incremento en la resistencia a la insulina, así
como una mayor concentración de triglicéridos y una baja concentración de
adiponectina (Petrone, Zavarella et al. 2006).
Un estudio realizado en mujeres coreanas, demostró que las portadoras del
genotipo G/G para el SNP T45G tienen una menor densidad mineral ósea lumbar
36
que las mujeres con las otras variantes, lo cual nos muestra la influencia de la
adiponectina en el posible desarrollo de complicaciones óseas (Lee, Rhee et al.
2006). También se demostró en este año que los caucásicos portadores del alelo
A en la variante ADIPOQ_prom2GA tenían un riesgo mayor de padecer nefropatía
diabética en comparación al grupo control (Vionnet, Tregouet et al. 2006).
En este año, se estudiaron las variables A-10069G y C-19169T en MéxicoAmericanos radicados en Texas y se demostró la asociación de estas variantes
polimórficas con el incremento en el IMC (Richardson, Schneider et al. 2006)
Ya en el 2007, se demostró que los hombres austriacos portadores del genotipo
C/C del SNP C-11377G tenían mayor prevalencia de estenosis coronaria, bajas
concentraciones de adiponectina plasmática y de manera prospectiva, un mayor
número de eventos vasculares en comparación con los sujetos control (Hoefle,
Muendlein et al. 2007). También en este año, se demostró que los japoneses
portadores del genotipo G/G en el SNP G276T, tenían una menor capacidad de
mejorar sus concentraciones de adiponectina en respuesta al entrenamiento físico
diario en comparación con los sujetos con los genotipos G/T y T/T (Huang, Tada
Iida et al. 2007).
En el 2008, se reportó la asociación de variantes polimorficas en el gen ADIPOQ y
en su receptor ADIPOR1 con el riesgo de desarrollar cáncer de mama (Kaklamani,
Sadim et al. 2008) y cáncer colorrectal (Kaklamani, Wisinski et al. 2008).
37
1.6 JUSTIFICACIÓN
La obesidad
en la edad infantil incrementa el riesgo de aparición de
comorbilidades
como:
diabetes
tipo
2,
enfermedades
cardiovasculares,
hipertensión arterial y aterosclerosis, entre otras. Alteraciones metabólicas e
inmunológicas diversas presentes en estas patologías son consecuencia de
alteraciones en la expresión o concentración de la proteína adiponectina,
codificada por el gen ADIPOQ. Actualmente, se reconoce el efecto de varios
SNPs en el gen ADIPOQ en la predisposición a padecer obesidad, resistencia a la
insulina, diabetes tipo 2 y aterosclerosis en población negra, caucásica y oriental.
En base a lo anterior, resulta evidente que el análisis de las variaciones genéticas
en el gen ADIPOQ nos permitirá identificar un posible factor de susceptibilidad al
desarrollo de obesidad en la población infantil mexicana.
38
1.7 HIPÓTESIS
Los polimorfismos T45G, G276T, C-19169T y A-10069G en el gen ADIPOQ se
asocian de manera significativa a la presencia de obesidad en una muestra de la
población infantil mexicana.
1.8 OBJETIVOS
Objetivo general

Determinar la relación existente entre los posibles polimorfismos en el gen
ADIPOQ y la presencia de obesidad en una muestra de niños mexicanos.
Objetivos particulares
• Detectar la presencia de polimorfismos en el gen ADIPOQ.
• Demostrar la asociación existente entre los polimorfismos localizados y la
presencia de obesidad.
• Determinar el riesgo relativo al desarrollo de obesidad en función de la carga
genética presente.
39
2.0 MATERIAL Y MÉTODOS
Diseño del estudio
Se trabajó con la ciudad de San Luís Potosí en el estado de San Luis Potosí y con
la ciudad de León en Guanajuato. Los infantes seleccionados provinieron de
escuelas primarias públicas seleccionadas de manera aleatoria en las ciudades ya
mencionado. Este estudio fue de casos y controles, por lo que al inicio se reclutó
un niño obeso por cada niño de peso normal. Los casos fueron niños con un
percentil de obesidad mayor o igual a 95, ajustado en función del género y la edad
del infante.
Los controles fueron niños con un percentil ajustado por edad y
género menor a 75 (www.cdc.gov/ 2000).
Tamaño de la muestra
Para el polimorfismo del gen se han descrito prevalencias desde 10% hasta 37% y
se ha informado una razón de momios desde 1.4 hasta 2.37 veces. El número de
sujetos participantes se obtuvo usando la siguiente fórmula considerando un 95%
de confianza (1-α):
n
Z 21
α/2
1/ P1 (1 P1 ) 1/ P2 (1 P2 )
ln 2 (1 ε)
En donde:
P1
Probabilidad de tener el gen candidato si se es caso.
37%
P2
Probabilidad de tener el gen candidato si se es control.
10%
2.37
Razón de posibilidades (Odds ratio anticipado)
2.37
Z1- α/2
Nivel de confianza: (0.05)
1.96
Ε
Precisión relativa
0.03
Aplicando los parámetros mencionados se obtuvo un tamaño de muestra de 470
niños para cada grupo de estudio, casos y controles que serán la muestra total
independientemente de la cantidad de niños invitados a participar.
40
Criterios de selección
Criterios de inclusión. Niños aparentemente sanos, de cualquier sexo, con edades
de 6 a 12 años, que acudan a una escuela primaria de la Secretaría de Educación
Pública cuyo percentil de obesidad fue menor a 75 o mayor al percentil 95
ajustado para su edad y género.
Criterios de no inclusión. Niños que al momento del estudio se encontraron con: 1)
alguna enfermedad infecciosa aguda que modificaría el patrón de citocinas. 2)
que cursaron con alguna enfermedad crónica como alergias y enfermedades
autoinmunes y 3) que estuvieron participando en un programa de reducción de
peso, con o sin tratamiento farmacológico.
La estrategia de trabajo fue la siguiente:
Etapa I.
1. Se obtuvo el permiso de las autoridades de la Secretaría de Educación
Pública, para trabajar en las escuelas.
2. Se obtuvo el asentimiento del (a) director (a) de la escuela.
3. Se elaboró conjuntamente con las autoridades de la escuela un plan para
realizar la intervención.
4. Se realizó una junta con los padres para información de los propósitos del
estudio y de los procedimientos que se hicieron con sus hijos, los cuales se
describen en el punto 6, de esta misma lista. Se explicó la importancia de que
den por escrito el permiso para que sus hijos participaran, firmando lo que se
llama Carta de Consentimiento Informado.
5. Se envió a los padres de familia con cada uno de sus hijos, el cuestionario de
Identificación y datos generales, así como de las Cartas de Consentimiento
Informado para su firma.
6. Se programó el día en que se hicieron las mediciones, de los niños cuyos
padres dieron su consentimiento.
41
a. Peso y composición corporal por impedancia
b. Estatura
c. Circunferencia de cintura
d. Presión arterial
7. Se envió a los padres una semana después, una carta que informó la condición
nutricia de su hijo y su presión arterial.
Etapa II
1.
Se envió una carta personalizada a los padres de niños cuyo IMC fué <75 o
≥95 en cada uno de los grados escolares (1º-6º), para invitarlos a participar en
este estudio explicando los motivos de la invitación. En esta misma carta se
convocaron a una junta informativa que se realizó en la escuela. Cuando fue
necesario, se llamó telefónicamente para ratificar la invitación.
2.
Conjuntamente con las autoridades de la escuela, se convocó a los padres de
familia a una nueva junta que se realizaron en la escuela, para:
a. Información
y explicación detallada tanto oral como escrita de los
procedimientos que se realizaron en los niños. El propósito fué informar a los
padres los objetivos del estudio así como los procedimientos que se realizaron,
las molestias y los posibles beneficios del estudio. Para este propósito se hizo
una presentación usando una computadora y se entregó un díptico.
b. Invitación formal a los padres para la participación de sus hijos en el estudio,
obteniendo la firma de la Carta de Consentimiento Informado 2. En esta carta
se mencionaron con detalle los procedimientos, destacando la toma de
muestra de sangre de 12 ml, para la que se requirió un ayuno de 12 h, lo que
significó no tomar alimento desde las 20 h del día anterior.
c. Invitación formal a los niños y obtención de Carta de Asentimiento.
42
Etapa III
En la fecha programada se citó en la escuela a padres y a los niños que reunieron
los requisitos de participación previo consentimiento informado de la fase II, para
lo siguiente:
Obtención de 20 ml de sangre, usando tubos vacutainer, verificando que el niño
estuviera en ayuno de 12 horas. La muestra de sangre se conservó en frío, hasta
separar el suero y plasma, los cuales se utilizaron para analizar el perfil bioquímico
de los infantes. Del paquete globular se extrajo DNA mediante el uso de columnas
QIAGEN®. Se cuantificó la concentración de DNA y su pureza mediante
espectroscopia UV a 260 nm y 280 nm. Se verificó la integridad del DNA mediante
geles de agarosa.
Definición de variables
Variables dependientes: condición nutricia (normalidad u obesidad general y
central) y distribución de grasa corporal. Concentraciones plasmáticas de glucosa,
colesterol total, LDL, HDL, triglicéridos y presión arterial sistólica y diastólica.
Variables independientes: polimorfismos del gen ADIPOQ, estilo de vida (dieta
habitual y ejercicio), antecedentes de diabetes e hipertensión arterial en los
padres.
Variables de confusión: edad y sexo.
Descripción operativa de las variables
Condición nutricia normal u obesidad: El peso se midió en una báscula marca
Seca con precisión de 0.1 kg, y la talla con una estadímetro con precisión de 0.1
cm, siguiendo procedimientos estandarizados de uso internacional. Con estos
datos se calculó el IMC (kg/m2) y se clasificó a los niños de acuerdo a su percentil
de IMC tomando como referente las tablas del CDC 2000. Se clasificó como
condición nutricia normal si el IMC del niño es < del percentil 75. Se clasificó como
obeso al niño cuyo IMC sea ≥ del percentil 95.
43
Circunferencia de cintura. Se midió colocando una cinta métrica sobre una línea
que se encuentre en el punto medio entre la cresta iliaca anterior y superior y el
borde costal inferior, al final de una espiración normal, subiendo al niño o niña
sobre un banco antropométrico de 60 cm de altura para que coincidan la altura de
la cinta con la altura de los ojos del lector, con el propósito de evitar errores de
paralaje.
Presión arterial. Con un esfingomanómetro de mercurio se obtuvo en el brazo
derecho 4 mediciones de la presión arterial. Se tomaron después de 5 minutos de
reposo, estando el niño sentado y con los pies apoyados. Entre una y otra
medición hubo al menos un minuto de diferencia. El valor de la presión arterial
sistólica y diastólica, fué el promedio de las últimas tres.
Antecedentes heredo familiares. Estos se recabaron sólo en línea directa
incluyendo abuelos maternos, paternos y padres relacionados con obesidad, DT2,
cardiopatía isquémica e hipertensión arterial.
Identificación de SNP´s en los genes asociados con fenotipo de obesidad
Aislamiento del DNA genómico. El aislamiento del DNA se hizo de las células
mononucleares de sangre periférica por el método basado en la separación
selectiva del DNA en columnas (QIAamp DNA Blood Midi/ Kit, Qiagen, Alemania).
La integridad, pureza y concentración se evaluaron por espectrofotometría a
260/280 nm y fraccionamiento electroforético en geles de agarosa al 1.0 % teñidos
con bromuro de etidio.
Detección de SNP´s. Los SNPs en el gen ADIPOQ, fueron detectados por
fluorescencia
utilizando
tecnología
de
Applied
Biosystems
(www.appliedbiosystems.com), haciendo uso del equipo ABI Prism 7900HT y
sondas TaqMan que detectan el alelo 1 o el alelo 2. Los datos se analizaron por
medio del software del equipo para obtener frecuencia de homocigotos para alelo
1 ó 2 o heterocigotos 1,2.
44
ANÁLISIS ESTADÍSTICO
Análisis exploratorio. Se efectuó un análisis exploratorio con todas las variables a
fin de identificar la naturaleza de su distribución. Aquellas variables continuas que
no tuvieron una distribución normal serán sometidas a distintas transformaciones
hasta obtener una distribución normal, cuando esto no fue posible se analizaron
con métodos no paramétricos. Para los datos obtenidos de SNP´s se evaluó si
existe equilibrio de Hardy–Weinberg con el programa Popgene v1.32 (University of
Alberta, Canada).
Análisis descriptivo. Se elaboraron tablas y gráficos con medidas de resumen
(proporciones e intervalos de confianza al
95%, para datos categóricos,
promedios y desviación estándar o sus equivalentes no paramétricos, medianas e
intervalos intercuartílicos) de toda variable incluyendo, frecuencias génicas y
alélicas de los SNP´s desagregadas por género y edad, de acuerdo con el IMC en
las 2 categorías (normal y obesidad).
Comparación divariada. Se determinó el grado de asociación de los distintos
SNP´s comparando proporciones en sujetos con IMC normal y anormal, estimado
la razón de momios y su correspondiente intervalo de confianza al 95%. Además
se compararon los resultados de las mediciones bioquímicas entre los sujetos
según su condición nutricia, usando pruebas “t” de Student y análisis de varianza
de dos vías (o equivalentes no paramétricos, Mann-Whitney o Kruskal-Wallis). Se
estimó la correlación entre el IMC y el perímetro de la cintura con los datos de
laboratorio, por el coeficiente de correlación de Pearson.
Análisis multivariado. Se construyeron modelos que permitan analizar en forma
conjunta el efecto de las diferentes variables que participan en este problema de
salud. En estos se integraron los distintos SNP´s, los estilos de vida y la historia
familiar de obesidad y DT2 los cuales se analizaron mediante regresión logística.
En el modelo se integraron también los resultados del perfil bioquímico, presión
arterial, IMC y perímetro de la cintura. Todos estos análisis se llevaron a cabo con
el programa SPSS (SPSS Inc, Chicago Ill.). Se consideraron significativos los
valores de p < 0.05.
45
3.0 RESULTADOS
A) Recolección de infantes y características bioquímicas y antropométricas de
los mismos.
El numero total de infantes estudiados fue de 531, siendo 243 de San Luís Potosí
y 288 de León, Guanajuato. Las características antropométricas y bioquímicas de
los niños se muestran en la siguiente tabla:
Tabla1. Comparación de las características bioquímicas y antropométricas de los niños participantes por
estado de origen. Los datos se presentan como media
desviación estándar. La prueba estadística realizada
fue T de Student.
San Luis Potosí
Género
79 M / 91 H
Delgados
Guanajuato
Obesos
Guanajuato
p
0.21
San Luis
Potosí
43 M / 30 H
32 M / 39 H
0.06
p
91 M / 126 H
Edad (años)
9.18
1.60
9.17
1.52
0.94
9.14
1.68
9.12
1.55
0.93
Peso al nacer (kg)
3.18
0.51
3.19
0.55
0.79
3.33
0.53
3.38
0.55
0.54
Talla (m)
1.31
0.10
1.29
0.10
0.16
1.37
0.11
1.36
0.09
0.56
Peso (kg)
29.95
7.75
28.31
6.03
0.02
45.55
12.4
46.63
10.7
0.57
Presión sistólica
103.38
10.36
101.33
10.94
0.06
113.12
13.39
0.98
71.47
14.08
0.40
(mm Hg)
Presión diastólica
113.16
17.09
68.15
7.38
63.42
10.19
< 0.001
(mm Hg)
73.18
10.29
Insulina
9.12
6.42
8.25
6.11
0.17
16.49
8.95
16.83
9.04
0.82
Glucosa (mg/dL)
82.86
8.30
87.92
7.65
< 0.001
85.19
7.36
90.04
8.86
< 0.001
Homa IR
1.88
1.4
1.80
1.3
0.57
3.51
2.0
3.74
2.0
0.50
157.25
27.98
0.16
139.21
81.47
0.98
95.34
23.70
0.87
41.24
8.43
0.42
0.933
0.058
0.27
Colesterol total
142.76
26.46
154.49
28.53
< 0.001
(mg/dL)
150.86
26.40
Triglicéridos
88.40
40.7
88.47
33.28
0.98
(mg/dL)
138.89
78.61
Colesterol LDL
91.34
22.59
89.42
19.97
0.37
(mg/dL)
94.77
20.96
Colesterol HDL
46.04
9.97
48.79
10.99
0.01
(mg/dL)
39.99
10.33
ICC
0.866
0.062
0.871
0.045
0.31
0.922
0.062
2
IMC (kg/m )
16.88
1.73
16.56
1.40
0.04
24.96
3.63
24.82
2.84
0.80
IMC pct
54.39
22.12
50.50
21.00
0.07
97.68
1.26
97.75
1.33
0.74
46
Antes de evaluar el efecto de la carga genética sobre los diversos parámetros
bioquímicos y antropométricos, es esencial conocer si las variables de confusión
género y origen geográfico tienen influencia sobre las parámetros estudiados.
Debido a lo anterior se realizó el análisis comparativo entre las dos entidades
federativas participantes. Conforme a los datos colectados en la tabla 1. se puede
observar que en el estado de Guanajuato , los niños delgados tienen una mayor
glucosa en ayunas, una mayor colesterol total y una mayor concentración de
colesterol HDL. En la comparación de los niños obesos provenientes de San Luis
Potosí y Guanajuato en cambio, solo la glicemia en ayunas mostró diferencias
significativas.
Para evaluar de manera indirecta la resistencia a la insulina, el parámetro utilizado
por consenso es el HOMA IR (del ingles Homeostasis Model Assessment of
Insulin Resistance) y se considera que un valor superior a 2.4 indica resistencia a
la insulina (Stumvoll, Mitrakou et al. 2000). En base a este parámetro, podemos
observar que los niños obesos de ambas ciudades participantes, presentan
resistencia a la insulina. Diversos grupos de investigación han reportado que los
sujetos que en la infancia inician con alteraciones metabólicas como una
respuesta alterada a la insulina, esto aunado a un incremento gradual en la
concentración de triglicéridos y una baja concentración de colesterol HDL. o
glucosa elevada generará en el futuro adulto, predisposición al desarrollo de DT2
(Morrison, Friedman et al. 2008),
47
A fin de conocer si existe variación asociada al género, se compararon las
diferencias entre los niños y las niñas de ambos estados.
Tabla 2. Comparación de las características bioquímicas y antropométricas de los niños participantes por
género. Los datos se presentan como media
desviación estándar. La prueba estadística realizada fue T de
Student.
Edad (años)
Peso al nacer
Niñas (170)
9.11 1.59
Delgados
Niños (217)
9.22 1.52
P
0.50
Niñas (75)
9.22 1.61
Obesos
Niños (69)
9.03 1.62
p
0.47
3.23
0.53
3.15
0.53
0.14
3.42
0.57
3.29
0.51
0.16
Talla (m)
1.30
0.09
1.30
0.10
0.80
1.37
0.11
1.36
0.10
0.46
Peso (Kg)
28.49
6.24
29.10
7.35
0.81
46.11
11.9
46.05
11.3
0.97
Presión sistólica
102.46
9.8
102.05
11.4
0.71
112.29
15.4
114.06
15.1
0.49
66.31
10.14
64.87
8.66
0.13
72.13
14.03
72.56
10.17
0.83
Insulina
7.85
5.69
9.25
6.61
0.03
15.50
8.88
17.91
8.95
0.10
Glucosa (mg/dL)
87.26
7.93
84.48
8.43
0.001
88.46
8.77
86.63
8.07
0.19
Homa IR
1.71
1.2
1.94
1.4
0.09
3.40
2.0
3.88
2.0
0.16
28.49
0.92
154.79
153.17
27.94
0.72
134.67
69.04
0.52
(Kg)
(mm Hg)
Presión
diastólica (mm
Hg)
Colesterol total
149.18
27.93
149.46
(mg/dL)
26.83
Triglicéridos
83.20
35.8
92.53
36.88
0.01
(mg/dL)
143.08
88.74
Colesterol LDL
90.03
21.11
90.44
21.24
0.84
94.94
21.33
95.18
23.41
0.94
48.62
10.86
46.76
10.39
0.08
40.77
8.92
40.43
10.01
0.82
0.878
0.051
0.861
0.055
0.002
0.946
0.059
0.908
0.055
0.001
IMC (Kg/m )
16.69
1.40
16.71
1.68
0.89
24.64
2.94
25.16
3.57
0.33
IMC pct
54.60
20.31
50.34
22.35
0.05
97.83
1.20
97.59
1.38
0.26
(mg/dL)
Colesterol HDL
(mg/dL)
ICC
2
Podemos observar que las niñas, tanto obesas como delgadas, tienen un mayor
índice cintura cadera. Nótese también, que los niños delgados tienen una
concentración mayor de triglicéridos y de insulina en comparación con las niñas
delgadas, lo que sugiere que los niños tienen una mayor riesgo a desarrollar las
48
complicaciones mencionadas a lo largo de este trabajo. En la tabla anterior, se
observa que las niñas reclutadas para el estudio presentan un ligero incremento
en el peso al nacer en comparación a los niños. Actualmente se sabe que el peso
al nacer es un factor para el desarrollo de obesidad en la adolescencia y en la
edad adulta (Botton, Heude et al. 2008; Druet and Ong 2008), esto nos muestra
que las niñas de las entidades estudiadas tienen un mayor riesgo de desarrollar
obesidad en cuando sean adultas. En la tabla ya mencionada también se puede
observar que las niñas tienden a presentar una concentración más elevada de
glucosa, así como un mayor índice cintura cadera (ICC) en comparación con los
niños. El ICC es un parámetro que nos permite evaluar la acumulación de grasa
en la parte central del cuerpo. Actualmente, se reconoce que la obesidad central
es un factor de predisposición a DT2 y a enfermedades arterioscleróticas (Bray,
Jablonski et al. 2008). Lo anterior nos permite observar que las niñas estudiadas
tienen predisposición al desarrollo de complicaciones asociadas a la obesidad en
la edad adulta.
En función del estado nutricio, se reclutaron 387 niños delgados y 144 niños
obesos, los cuales se distribuyeron en las dos ciudades estudiadas de la siguiente
manera:
Tabla 3. Clasificación de los niños participantes en función del estado nutricio y la entidad federativa de
origen. (p= 0.098; prueba estadística
San Luis Potosí
León, Guanajuato
Total
2
).
Niños con peso normal
Niños obesos
170
73
(43.9%)
(50.6%)
217
71
(56.1%)
(49.4%)
387
144
(100%)
(100%)
49
Como se puede observar en la tabla, se reclutaron más niños en el estado de
GTO, sin embargo, al realizar el análisis estadístico pertinente se obtuvo un valor
de probabilidad de 0.09, este valor nos indica que la variación entre los grupos no
es significativa, sin embargo se deberá uniformar la distribución en las dos
ciudades aumentando el numero de niños participantes de SLP.
De los 531 niños estudiados, 286 pertenecen al género femenino y 245 al
masculino. La distribución del estado nutricio en relación con el género de los
infantes siguió el siguiente comportamiento.
Tabla 4. Clasificación de los niños participantes en función del estado nutricio y del género. ( p= 0.057; prueba
estadística
2
).
Niños con peso normal
Niños obesos
Total
Femenino
Masculino
217
170
(75.8%)
(69.3%)
69
75
(24.2%)
(30.7%)
286
245
(100%)
(100%)
Podemos observar que la proporción de hombres obesos es ligeramente mayor al
de mujeres obesas, estadísticamente esta diferencia no fue significativa, pero si es
notorio que existe un sesgo en cuanto a la distribución por genero, por lo que es
recomendable reclutar a mas niños para éste estudio
50
A fin de conocer la magnitud en la que difieren los dos estados nutricios, se realizó
una comparación entre los diversos parámetros bioquímicos y antropométricos
estudiados.
Tabla 5. Comparación de las características bioquímicas y antropométricas de los niños participantes por estado nutricio.
Los datos se presentan como media
desviación estándar. La prueba estadística realizada fue T de Student.
Parámetro
Niños con peso normal
Niños obesos
N
387
144
P
Edad (años)
9.17
1.55
9.13
1.61
0.75
Peso al nacer (Kg)
3.19
0.53
3.36
0.54
0.002
Talla (m)
1.30
0.10
1.36
0.10
< 0.001
Peso (Kg)
29.03
6.81
46.08
11.61
<0.001
Presión sistólica (mm Hg)
102.23
10.72
113.14
15.32
<0.001
Presión diastólica (mm Hg)
65.5
9.35
72.34
12.29
<0.001
Insulina
8.63
6.25
16.63
8.96
<0.001
Glucosa (mg/dL)
85.7
8.32
87.59
8.46
0.037
Homa IR
1.84
1.37
3.63
2.06
<0.001
Colesterol total (mg/dL)
149.34
28.18
154.01
27.29
0.024
Triglicéridos (mg/dL)
88.44
36.67
139.05
79.75
<0.001
Colesterol LDL (mg/dL)
90.26
21.16
95.05
22.28
0.007
Colesterol HDL (mg/dL)
47.58
10.62
40.61
9.43
<0.001
ICC
0.8692
0.053
0.9284
0.06
<0.001
IMC (Kg/m2)
16.70
1.56
24.89
3.25
<0.001
IMC pct
52.21
21.55
97.71
1.29
<0.001
Como se esperaba, los niños obesos tienen mayor peso, mayor presión sistólica y
diastólica, una mayor concentración de insulina, colesterol y triglicéridos, así como
una menor concentración de colesterol de alta densidad. Estos valores, aunque no
están fuera de los valores normales clínicamente, nos muestran que los niños (as)
51
obesos (as) empiezan a desarrollar problemas de hiperglucemia, hipertensión e
hiperceolesterolemia.
B) Frecuencias genotípicas de los niños en estudio.
B1. T45G
Los resultados experimentales obtenidos con la sonda prediseñada para este
ensayo fueron deficientes; la sonda hibridó de manera inespecífica y como
consecuencia de esto, no se obtuvo una discriminación alélica confiable.
B2. G276T
La sonda adquirida para este ensayo permitió obtener resultados confiables
respecto al genotipo de los individuos analizados.
La distribución de los genotipos en la muestra infantil estudiada se presenta en la
siguiente tabla:
Tabla 6. Distribución genotípica del SNP G276T en la población estudiada ( p= 0.29 obtenida con la
prueba
2
).
T/T
T/G
G/G
Total
Niños con peso
Niños con
normal
obesidad
23
14
(5.9%)
(9.7%)
139
47
(35.9%)
(32.6%)
225
83
(58.2%)
(57.6%)
387
144
(100%)
(100%)
52
Total
37
186
308
531
B3. A-10069G
La sonda adquirida para este ensayo permitió obtener resultados confiables
respecto al genotipo de los individuos analizados.
La distribución de los genotipos en la muestra infantil estudiada se presenta en la
siguiente tabla:
Tabla 7. Distribución genotípica del SNP A-10069G en la población estudiada ( p= 0.42 obtenida con la
prueba
2
).
G/G
A/G
A/A
Total
Niños con peso
Niños con
normal
obesidad
90
36
(23.2%)
(25%)
183
77
(47.3%)
(53.5%)
114
31
(29.5%)
(21.5%)
387
144
(100%)
(100%)
Total
150
260
121
531
B4. C-19169T
La sonda adquirida para este ensayo permitió obtener resultados confiables
respecto al genotipo de los individuos analizados.
La distribución de los genotipos en la muestra infantil estudiada se presenta en la
siguiente tabla:
53
Tabla 8. Distribución genotípica del SNP C-19169T en la población estudiada ( p= 0.68 obtenida con la
prueba
2
).
Niños con peso
Niños con
normal
obesidad
93
33
(24%)
(22.9%)
183
74
(47.3%)
(51.4%)
111
37
(28.7%)
(25.7%)
387
144
(100%)
(100%)
T/T
C/T
C/C
Total
Total
126
257
148
531
Evaluación de los parámetros genéticos.
Cuando se trabaja con variaciones en un solo nucleótido o SNPs, es imperativo
verificar que los genotipos están en equilibrio de Hardy- Weinberg. El principio del
equilibrio de Hardy-Weinberg determina qué frecuencias deben observarse en la
población para cada genotipo en función de las frecuencias de los alelos. En
condiciones habituales. Si la transmisión de los alelos de los progenitores a los
descendientes es independiente y no ocurren fenómenos distorsionadores, como
la aparición frecuente de nuevas mutaciones o la selección de alelos, la
probabilidad de observar una combinación de alelos concreta, es decir un
genotipo, depende del producto de las probabilidades (frecuencia) de cada alelo.
Por ejemplo, llámese p a la frecuencia del alelo A y q a la frecuencia del alelo B,
partiendo de la hipótesis de que solo haya dos alelos, las frecuencias que se
esperan de cada alelo son:
Np2AA, 2NpqAB, Nq2BB
Donde N es el tamaño de la muestra.
Para realizar el test de Hardy-Weinberg debemos sustituir p y q con los valores
estimados en nuestra muestra de estudio, con lo que se obtienen las frecuencias
esperadas.
54
Estas frecuencias esperadas se pueden comparar con las observadas utilizando el
test de la
2
con la siguiente formula:
2
=
(O-E)2/E con 1 grado de libertad
donde O es la frecuencia observada y E es la frecuencia esperada. Para asegurar
que los genotipos obtenidos se encuentran en equilibrio de Hardy-Weinberg la p
obtenida del análisis estadístico debe ser superior a 0.05
Antes de realizar un análisis de asociación se debe comprobar si se cumple con el
principio de equilibrio de Hardy-Weinberg. En el caso de que se observara una
desviación del equilibrio se debe revisar el método de genotipificación, pues en
ocasiones se producen sesgos al interpretar los resultados por ser más fácil
detectar un genotipo que otro. Otras posibilidades son que los individuos no sean
independientes, es decir, que sean consanguíneos o que se dé la selección de un
alelo al ser un rasgo que le de ventaja evolutiva a un individuo. También puede
existir la posibilidad de que la muestra no este en equilibrio de Hardy-Weinberg
porque el polimorfismo este asociado a la enfermedad estudiada, en el caso de
enfermedades con un patrón de herencia mendeliano, por ejemplo.
Se realizó la prueba de Hardy-Weinberg para analizar la distribución de los
genotipos obtenidos. En el caso de los genotipos para el SNP G276T mostrados
en la tabla 6, se obtuvo una p mayor a 0.1. Para los genotipos del SNP A-10069G
mostrados en la tabla 7, la p fue superior a 0.5. Finalmente, para los resultados
obtenidos para el SNP C-19169T mostrados en al tabla 8, la p fue mayor de 0.1.
Los resultados obtenidos mediante la prueba de Hardy-Weinberg nos muestran
que experimentalmente, la genotipificación se realizó de manera adecuada y
avalan los análisis que se realizarán a continuación.
A fin de conocer si la carga genética tiene efecto sobre la presencia de obesidad
en los niños estudiados, se realizó una prueba de
2
a fin de evaluar si las
frecuencias genotípicas de los niños se encuentran en mayor proporción y de
manera significativa. El uso de la prueba ya mencionada nos permite tener una
aproximación a la influencia del factor genético en el estado nutricio, sin embargo,
esta prueba no debe ser utilizada como parámetro para obtener conclusiones
55
finales, ya que en el caso del problema abordado en este trabajo, existen otras
variables que evidentemente afectan los resultados y las llamaremos variables de
confusión o confusores.
Uno de los confusores más importantes que debe ser considerado es el género,
ya que la existencia de un dimorfismo sexual en las concentraciones de
adiponectina predispone a un efecto de diferente nivel de esta adipocina en los
infantes estudiados. Otro factor que debemos tomar en cuenta es que los
participantes se encuentran en el limite de la niñez e inicio de la pubertad, por lo
que
el desarrollo hormonal de
cada niño
influirá
en sus parámetros
antropométricos y metabólicos. Finalmente, la entidad de origen también podría
generar un sesgo en la distribución de los grupos en este estudio.
La prueba estadística indicada para evaluar el efecto del genotipo sobre el estado
nutricio tomando en cuenta los
confusores ya mencionados, es la regresión
logística multinomial. Básicamente, los modelos de regresión son modelos
estadísticos que nos permiten conocer la relación entre una o más variables
independientes o covariables, ya sean estas del tipo cualitativo o cuantitativo.
A fin de evaluar si existe un efecto significativo del genotipo en las variables
antropométricas ICC, presión arterial sistólica, presión arterial diastólica y peso al
nacer, así como para las variables bioquímicas estudiadas, se realizará la prueba
ANOVA de un factor.
En base a lo anterior, se realizarán tres análisis estadísticos a los resultados
obtenidos; la
2
para evaluar si existe un efecto evidente del genotipo, la regresión
logística multinomial para evaluar si el efecto observado esta influido por algún
confusor y la ANOVA a fin de evaluar si los parámetros bioquímicos se ven
afectados por el genotipo observado.
G276T
En el caso de la asociación del SNP G276T con el estado nutricio de los niños
estudiados, se obtuvo una p de 0.29 con la prueba de
2
, lo que nos indica que
desde un punto de vista general, no existe asociación entre este SNP y la
presencia de obesidad en la muestra estudiada. Para evaluar la influencia de los
56
confusores antes mencionados, se aplico una regresión logística multinomial. Los
resultados obtenidos fueron los siguientes:
Tabla 9. Evaluación del efecto del genotipo del SNP G276T, edad, centro y género en el estado nutricio de la
muestra de infantes.
Factor a evaluar
Significación del efecto
Combinación de factores
0.232
Género
0.112
Edad
0.847
Centro
0.202
Efecto real del genotipo
0.309
Como se muestra en la tabla anterior, el efecto real del genotipo es de 0.309, el
género en cambio, tiene un mayor efecto en la presencia de obesidad en la
muestra analizada. Por esto, se realizó un análisis de
2
para cada género,
independientemente del lugar de origen
Tabla 10. Distribución genotípica del SNP G276T en la muestra de niñas estudiada ( p= 0.01 obtenida con la
prueba
2
).
Genotipos
T/T
T/G
G/G
Total
Niñas con peso
Niñas con
normal
obesidad
12
8
(5.5%)
(11.6%)
84
14
(38.7%)
(20.3%)
121
47
(55.8%)
(68.1%)
217
69
(100%)
(100%)
Total
20
98
168
286
Como podemos observar, existe un efecto significativo del genotipo en el estado
nutricio en la muestra de niñas estudiadas. Considerando la posible influencia de
57
los confusores ya mencionados, se realizó el análisis estadístico pertinente,
obteniendo el siguiente resultado:
Tabla 11. Evaluación del efecto del genotipo, edad y centro en el estado nutricio de la muestra de niñas.
Factor a evaluar
Significación del efecto
Combinación de factores
0.035
Edad
0.390
Centro
0.935
Efecto real del genotipo
0.008
Esto nos muestra que existe un efecto significativo de la variante genética en las
niñas, sin embargo, en los niños, el efecto no fue significativo ( p= 0.224)
En base a el análisis realizado anteriormente, podemos ver que el genotipo G/G
del SNP G276T tiene un efecto moderado en el desarrollo de obesidad en los
niños, en comparación con el efecto que tiene en las niñas.
En relación con los parámetros antropométricos y bioquímicos abordados en este
estudio, la correlación que tienen estos con el genotipo se resume en el siguiente
cuadro.
58
Tabla 12. Asociación de parámetros bioquímicos y antropométricos con el genotipo del SNP G276T presente
en los infantes estudiados.
Genotipo
T/T
G/T
G/G
P
Edad (años)
8.89
1.74
9.24
1.50
9.14
1.59
0.467
Peso al nacer (Kg)
3.17
0.56
3.24
0.55
3.24
0.53
0.764
Talla (m)
1.32
0.11
1.32
0.11
1.32
0.10
0.979
P. sistólica (mm Hg)
103.51
P. diastólica (mm Hg)
12.21 105.9
14.17 104.96
12.47
0.531
66.28
7.84
67.39
10.96
67.46
10.80
0.816
Insulina
10.72
8.01
10.75
8.42
10.86
7.64
0.987
Glucosa (mg/dL)
84.70
7.69
86.03
8.10
86.50
8.65
0.439
Homa-IR
2.24
1.80
2.30
1.88
2.35
1.71
0.929
Colesterol (mg/dL)
152.43
29.46 151.65
28.57 149.76
27.55
0.706
Triglicéridos (mg/dL)
99.97
48.49
101.32
64.38 102.98
52.51
0.923
LDL (mg/dL)
91.82
24.94
91.14
21.89
91.78
20.98
0.947
HDL (mg/Dl)
46.19
12.62
46.46
9.93
45.16
11.01
0.412
ICC
0.8781
0.05
0.8776
0.06
0.8906
0.06
0.060
Como se puede observar en la tabla anterior, el único parámetro que muestra una
ligera asociación con el genotipo G/G es el índice cintura cadera, mostrando en
concordancia con las observaciones anteriores. A fin de determinar si el género
influyó en estos resultados, se analizó a los géneros por separado obteniendo las
siguiente..tabla:
59
Tabla 13. Asociación de parámetros bioquímicos y antropométricos con el genotipo del SNP G276T presente
en las niñas estudiadas.
Genotipo
T/T
G/T
G/G
P
Edad (años)
8.87
1.67
9.15
1.50
9.22
1.57
0.61
Peso al nacer (Kg)
3.16
0.71
3.16
0.56
3.20
0.48
0.82
Talla (m)
1.33
0.12
1.31
0.05
1.32
0.10
0.58
P. sistólica (mm Hg)
104.95
P. diastólica (mm Hg)
13.21 105.1
14.51 104.84
12.86
o.98
66.68
8.02
65.95
11.06
67.19
8.87
0.60
Insulina
12.54
9.76
10.66
8.15
11.59
7.92
0.52
Glucosa (mg/dL)
83.40
7.92
84.54
7.41
84.99
8.39
0.47
Homa-IR
2.61
2.21
2.24
1.8
2.48
1.78
0.52
Colesterol (mg/dL)
156.35
31.44 151.68
30.05 148.87
26.98
0.45
Triglicéridos (mg/dL)
115.00
56.76
93.77
40.06
106.43
53.66
0.07
LDL (mg/dL)
96.01
25.90
92.01
23.28
90.81
20.49
0.58
HDL (mg/dL)
43.52
8.62
47.06
9.65
44.37
11.29
0.10
ICC
0.8720
0.05
0.8641
0.06
0.8782
0.05
0.16
Podemos observar que ningún parámetro es influenciado de manera significativa
por el genotipo, sin embargo, el ICC demuestra un incremento en las niñas con el
genotipo G/G, sin embargo, los niveles de triglicéridos de estas portadoras son
mas bajos que los de los otros genotipos.
A-10069G
De la tabla 7, podemos observar que la distribución de genotipos en los dos
estados nutricios estudiados no muestra asociación significativa ( p= 0.42). Para
determinar el efecto de los confusores, se realizó el análisis estadístico pertinente,
obteniendo los siguientes resultados.
60
Tabla 14. Evaluación del efecto del genotipo del SNP A-10069G, edad, centro y género en el estado nutricio
de la muestra de infantes.
Factor a evaluar
Significación del efecto
Combinación de factores
0.43
Género
0.128
Edad
0.754
Centro
0.246
Efecto real del genotipo
0.543
De la tabla anterior, podemos observar que el efecto del confusor género ejerce
más influencia en la significación obtenida en la tabla 7 que el genotipo por si
mismo. En vista de lo anterior, se analizó la asociación existente entre el genotipo
y los niños separándolos por género. Los resultados obtenidos no fueron
significativos en niñas (p= 0.38) ni en niños (p= 0.118).
Para evaluar el efecto del SNP A-10069 G en los parámetros bioquímicos y
antropométricos evaluados, se realizó el estadístico correspondiente en todas las
muestras estudiadas, sin embargo, ningún parámetro mostró asociación con el
genotipo. A fin de determinar si el género podría ser un confusor significativo, se
realizo el análisis a las niñas y los niños por separado, obteniendo los siguientes
resultados:
61
Tabla 15. Asociación de parámetros bioquímicos y antropométricos con el genotipo del SNP A-10069G
presente en las niñas estudiadas.
Genotipo
A/A
A/G
G/G
P
Edad (años)
9.29
1.49
9.04
1.47
9.27
1.76
0.43
Peso al nacer (Kg)
3.28
0.45
3.18
0.55
3.06
0.55
0.05
Talla (m)
1.33
0.10
1.31
0.10
1.31
0.11
0.32
P. sistólica (mm Hg)
104.84
P. diastólica (mm Hg)
13.43 105.6
13.96 103.66
12.40
0.60
66.98
8.62
67.19
10.38
65.47
9.26
0.47
Insulina
11.63
7.70
10.88
8.05
11.87
8.85
0.66
Glucosa (mg/dL)
85.01
7.58
85.14 8.52
84.70
9.17
0.94
Homa IR
2.45
1.67
2.31
2.54
2.02
0.67
Colesterol (mg/dL)
151.59
26.53 150.49
28.80 148.51
30.03
0.79
Triglicéridos (mg/dL)
102.62
43.17 105.73
52.94
96.76
52.06
0.48
LDL (mg/dL)
93.27
22.38
90.76
20.75
91.06
23.41
0.69
HDL (mg/dL)
45.82
11.61
45.00
10.48
44.93
9.73
0.82
ICC
0.8757
0.06
0.8780
0.05
0.8592
0.04
0.08
1.81
De la tabla anterior, podemos observar que las niñas con el genotipo G/G tienen
un ICC menor que el de las niñas con los otros genotipos, aunque la asociación no
llega a ser estadísticamente significativa. En el caso de los varones, no hubo
significación en las comparaciones realizadas.
Otro parámetro que muestra asociación con el genotipo es el peso al nacer, ya
que observamos que las niñas con el genotipo A/A tienen más peso al nacer en
comparación con las niñas con los otros genotipos, sin embargo este resultado no
es significativo estadísticamente.
Es posible que el genotipo G/G en el SNP A-10069G contribuya a disminuir el
riesgo de acumulación de grasa vísceral , aunque esto, evidentemente, debe ser
corroborado con investigaciones poblacionales más extensas y con un análisis in
vitro del SNP.
62
C-19169T.
La distribución genotípica de este SNP en relación con el estado nutricio de los
infantes, se muestra en la tabla 8. Del análisis estadístico aplicado a estos datos,
se obtuvo una p no significativa (0.68).
A fin de determinar el efecto de los confusores en este estudio, se realizó la
siguiente tabla:
Tabla 16. Evaluación del efecto del genotipo del SNP C-19169T, edad, centro y género en el estado nutricio
de la muestra de infantes.
Factor a evaluar
Significación del efecto
Combinación de factores
0.42
Género
0.126
Edad
0.755
Centro
0.225
Efecto real del genotipo
0.805
En la tabla anterior, podemos observar que el confusor género tiene un efecto
más notorio en la distribución de la obesidad que el SNP C-19169T, sin embargo,
al realizar el análisis por separado de los géneros, no hubo asociación significativa
en las niñas (p= 0.224) ni en los niños (p= 0.473).
Para evaluar el efecto del SNP C-19169T en los parámetros bioquímicos y
antropométricos evaluados, se realizó el estadístico correspondiente en todas las
muestras estudiadas, sin embargo, ningún parámetro mostró asociación con el
genotipo. A fin de determinar si el género podría ser un confusor significativo, se
realizo el análisis a las niñas y los niños por separado, obteniendo los siguientes
resultados:
63
Tabla 17. Asociación de parámetros bioquímicos y antropométricos con el genotipo del SNP C-19169T
presente en las niñas estudiadas.
Genotipo
T/T
C/T
C/C
P
Edad (años)
9.30
1.72
9.08
1.49
9.21
1.50
0.60
Peso al nacer (Kg)
3.07
0.54
3.19
0.55
3.27
0.47
0.06
Talla (m)
1.32
0.11
1.31
0.10
1.33
0.10
0.41
P. sistólica (mm Hg)
103.52
P. diastólica (mm Hg)
12.17 105.6
13.94 105.05
13.68
0.55
65.25
9.43
67.13
9.85
67.34
9.38
0.32
Insulina
12.5
9.18
10.68
7.72
11.56
7.80
0.40
Glucosa (mg/dL)
84.64
9.01
85.32 8.59
84.80
7.59
0.83
Homa-IR
2.62
2.08
2.27
2.44
1.70
0.42
Colesterol (mg/dL)
148.97
30.67 150.43
28.67 151.38
26.12
0.87
Triglicéridos (mg/dL)
98.14
53.28
105.50
53.38 102.23
41.28
0.60
LDL (mg/dL)
90.52
23.41
90.77
20.88
93.69
22.01
0.56
HDL (mg/dL)
45.16
10.33
45.24
10.58
45.28 11.08
0.99
ICC
0.8586
0.05
0.8779
0.06
0.8773
0.05
1.73
0.06
El genotipo, según figura en la tabla anterior, se asocia de manera importante,
aunque no significativa al ICC, donde podemos observar que las niñas con el
genotipo T/T aparece como un factor protector al incremento en el ICC e
indirectamente, podría ser protector frente
las complicaciones asociadas a la
obesidad vísceral. Otro factor que parece asociarse significativamente con el
genotipo es el peso al nacer. Observamos que las niñas con el genotipo T/T tienen
un menor peso al nacer en comparación con los otros dos grupos. En los niños,
ninguna comparación fue significativa estadísticamente.
64
4.0 DISCUSIÓN
Una de las principales problemáticas al desarrollar este proyecto, fue la falta de
parámetros de clasificación del estado de nutrición en los niños mexicanos.
Actualmente, los criterios utilizados para la clasificación antropométrica de los
niños son los desarrollados por la CDC en niños norteamericanos. Resulta
evidente que existen diferencias fenotípicas entre los niños americanos y los
mexicanos, ya que nuestra población tiende a ser de estatura mas baja y con mas
peso corporal, por lo que es necesario establecer los puntos de corte para la
definición de obesidad en nuestra población mediante un muestreo significativo en
cada estado de la republica.
La panorámica al analizar los parámetros bioquímicos es mas desoladora aún. Los
criterios utilizados en este estudio son lo que se aplican actualmente en población
adulta. Resulta evidente que las hormonas en los adultos modifican algunos
parámetros bioquímicos, como el perfil lipídico, por ejemplo.
Al realizar el estudio en estas dos ciudades, no se pudo establecer la etapa
hormonal de los infantes mediante la clasificación de Tañer, debido a la negación
de la exploración física de los participantes. Esto nos impide determinar si los
niños estudiados son prepuberes o ya están en la pubertad. Estos factores
influyen en algunos parámetros estudiados, como la distribución de grasa
subcutánea, ya que las niñas al entrar en la pubertad, acumulan mayor cantidad
de grasa en las caderas, lo que modifica de manera importante su ICC.
Sin embargo, este estudio nos da un panorama general del estado nutricio de los
infantes en estas ciudades, donde observamos que un porcentaje considerable de
los niños es obeso. Esto se atribuye al ambiente industrializante de estas
ciudades, sin embargo, para determinar la influencia de este factor, se deberá
realizar un protocolo similar en niños de comunidades rurales de estos estados, a
fin de determinar la fuerza del factor ambiental en el desarrollo de obesidad. Por
otro lado, pudimos observar que los niños obesos de las dos ciudades
participantes, empiezan a desarrollar cuadros de resistencia a la insulina e
hiperlipidemia, por lo que es necesario realizar un seguimiento clínico a estos
65
pacientes, a fin de evaluar el efecto de la obesidad infantil en el desarrollo de
complicaciones asociadas a la misma.
En la muestra de niños mexicanos estudiada, observamos que los niños con el
genotipo G/G para el SNP G276T tienden a presentar obesidad, con mayor
frecuencia que los niños con los otros genotipos (p=0.01, para el caso de las
niñas), así como un incremento no significativo en el índice de resistencia a la
insulina.
Por otra parte, los resultados obtenidos en otras poblaciones, por ejemplo,
Menzaghi en el 2002 reporto que los sujetos portadores del haplotipo G/G para
276 y T/T para la variante 45 presentan mayor peso corporal (p=0.03), mayor
resistencia a la insulina (p= 0.003) y mayor presión diastólica (p= 0.003)
(Menzaghi, Ercolino et al. 2002). En población japonesa, se encontró que los
portadores del genotipo G/G para la variante 276 tienen un mayor índice de
resistencia a la insulina (p=0.001).
Es importante observar que el nivel de asociación que presenta nuestra población
es menor e inclusive, cuando se analizó en conjunto a ambos géneros, la
asociación no fue significativa. En el 2006, un estudio realizado en población
México Americana, demostró que esta variante no asociaba significativamente con
algún parámetro relacionado con la obesidad (Richardson, Schneider et al. 2006).
El factor que posiblemente sea el que determine la heterogeneidad en los
resultados obtenidos es la población en estudio. La población mexicana actual, es
producto de un proceso de mestizaje entre población caucásica, indígena, negra y
asíática en diversas proporciones. En cambio, las poblaciones caucásica, negra o
asíática no presentan este elevado grado de mestizaje.
En los últimos años, se ha demostrado que la población indígena mexicana tiene
un mayor riesgo a desarrollar obesidad y diabetes (Arroyo, Fernandez et al. 2007;
Canizales-Quinteros, Aguilar-Salinas et al. 2007), sin embargo, al parecer el
mestizaje disminuye esta predisposición. Para que los resultados de este estudio
sean más confiables, es necesario caracterizar el fondo genético de la muestra
estudiada, a fin de conocer el grado de mestizaje de los participantes, además de
66
caracterizar las variantes trabajadas en este estudio en las diversas etnias de
nuestro país.
Las variantes A-10069G y C-10169T mostraron un comportamiento similar a los
mostrado por Richardson en población México Americana (Richardson, Schneider
et al. 2006), siendo estos, los únicos dos estudios que reportan la asociación de
esta variables con parámetros relacionados con la obesidad.
Esta respuesta biológica a la variación genotípica en los diversos SNPs
estudiados, es la esperada por nosotros. La importancia de estudiar variaciones
en un solo nucleótido radica en conocer la pequeña aportación que tiene cada
variación genotípica a algún parámetro biológico a fin de conocer en un futuro
inmediato la influencia que tienen el conjunto de esas pequeñas variaciones en
diversos genes sobre el fenotipo del individuo. Ahí radica la importancia de este
estudio, ahora tenemos evidencia del efecto de los SNPs estudiados en algunos
parámetros bioquímicos y antropométricos asociados a la obesidad y sus
complicaciones.
67
5.0 CONCLUSIONES
Existe asociación de baja intensidad entre la presencia del alelo G en el SNP
G276T del gen ADIPOQ y el desarrollo de obesidad en las niñas de la muestra
poblacional obtenida de SLP y León.
La presencia del alelo C en el SNP C-19169T del gen ADIPOQ contribuye de
manera discreta con un incremento en el índice cintura cadera (ICC) en la muestra
poblacional obtenida de las niñas de SLP y León.
La presencia del alelo A en el SNP A-10069G en las regiones promotoras del gen
ADIPOQ contribuyen de manera discreta con un incremento en el índice cintura
cadera (ICC) en la muestra poblacional obtenida de las niñas de SLP y León.
6.0 PERSPECTIVAS
Evaluar in vitro el efecto de los SNPs estudiados en cultivos celulares de
adipocitos para conocer las posibles alteraciones bioquímicas que estos generen.
Realizar un estudio prospectivo con los niños reclutados para el estudio, a fin de
conocer la influencia de estos SNPs en el desarrollo de comorbilidades asociadas
a la obesidad como alteraciones ateroscleroticas y diabetes tipo II
68
7.0 BIBLIOGRAFIA
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