BLANCA ROMERO MORALEDA
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UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ACTIVIDAD FÍSICA Y DEL DEPORTE (INEF) ANÁLISIS DE LOS EFECTOS DE UN PROGRAMA NUTRICIONAL Y DE EJERCICIO FÍSICO SOBRE EL PERFIL LIPÍDICO EN PERSONAS CON SOBREPESO Y OBESIDAD TESIS DOCTORAL BLANCA ROMERO MORALEDA Licenciada en Ciencias de la Actividad Física y del Deporte 2014 Romero-Moraleda B, 2014 II Tesis doctoral DEPARTAMENTO DE SALUD Y RENDIMIENTO HUMANO FACULTAD DE CIENCIAS DE LA ACTIVIDAD FÍSICA Y DEL DEPORTE (INEF) Análisis de los efectos de un programa nutricional y de ejercicio físico sobre el perfil lipídico en personas con sobrepeso y obesidad Blanca Romero Moraleda Licenciada en Ciencias de la Actividad Física y del Deporte DIRECTORES DE TESIS Ana Belén Peinado Lozano PhD Profesor Ayudante Doctor Universidad Politécnica de Madrid Francisco Javier Calderón Montero MD, PhD Profesor Titular de Universidad Universidad Politécnica de Madrid 2014 III Romero-Moraleda B, 2014 IV Tesis doctoral MIEMBROS DEL TRIBUNAL Alejandro Lucía Mulas MD, PhD Catedrático e Investigador Sénior Universidad Europea de Madrid, España Carmen Gómez Candela MD, PhD Jefa de la Sección de Nutrición Clínica y Dietética Hospital Universitario La Paz. IdiPAZ Profesor Asociado. Facultad de Medicina Universidad Autónoma de Madrid, España José Antonio Casajús Mallén MD, PhD Catedrático de Universidad Universidad de Zaragoza, España Francisco B. Ortega Porcel PhD Investigador Ramón y Cajal Universidad de Granada, España Pedro J. Benito Peinado PhD Profesor Titular de Universidad Universidad Politécnica de Madrid, España MIEMBROS DEL TRIBUNAL SUPLENTES María Marcela González Gross PharmD, PhD Catedrática de Universidad Universidad Politécnica de Madrid, España Jonatan Ruiz Ruiz PhD Investigador Ramón y Cajal Universidad de Granada, España V Romero-Moraleda B, 2014 VI Tesis doctoral Tribunal nombrado por el Magnífico y Excelentísimo Señor Rector de la Universidad Politécnica de Madrid, el día _______________________________________________ Presidente D.___________________________________________________________ Vocal D._______________________________________________________________ Vocal D._______________________________________________________________ Vocal D._______________________________________________________________ Secretario D.____________________________________________________________ Realizado el acto de defensa y lectura de Tesis el día ___________________________ en ____________________________________________________________________ Calificación:____________________________________________________________ EL PRESIDENTE LOS VOCALES EL SECRETARIO VII Romero-Moraleda B, 2014 VIII Tesis doctoral A mi padre, D. Francisco Romero García. A ti churrero por dejarnos tan marcada tu pasión y tus ganas de vivir y de disfrutar cada día. Por ser valentía, esfuerzo y alegría. Me dijiste que no me dejarías hasta verme consiguiendo una gran meta, va por ti. Espero que el cielo crezca de orgullo, felicidad y satisfacción al ver esto. Uno nunca muere mientras los demás le recordemos. IX Romero-Moraleda B, 2014 . X Tesis doctoral Índice de contenidos Lista de publicaciones y estructura de la tesis doctoral.……..………………............... XV Índice de tablas……………………..………………………………………………….. XVII Índice de figuras………………..……………………………………………………… XIX Índice de abreviaturas……………..…………………………………………………... XXI Proyecto de investigación subvencionado: PRONAF…………….…..……………….. XXV RESUMEN……………………………………………………………....…………….. 1 ABSTRACT…………………………………………………………..……………….. 3 I. MARCO TEÓRICO…………………………………..…………………………….. 5 1.1. Introducción..…………………………………….……………………………….. 7 1.2. Lípidos plasmáticos……………………………………………………………….. 7 1.3. Estructura y funcion de las lipoproteínas…………………………………………. 9 1.3.1. Apolipoproteínas: tipos, características, concentración y distribución…………. 16 1.3.2. Apolipoproteínas: funciones …………….……………………………………... 17 1.4. Hiperlipoproteinemias: concepto, clasificación y patogenia……..………………. 18 1.4.1. Concepto……………………..…………..…………………………….............. 18 1.4.2. Clasificación…………………………..……………………………………….. 19 1.4.3. Patogenia……………………………………………………….……………… 22 1.5. Influencia de las lipoproteínas en el proceso aterosclerótico.……………………. 24 1.5.1. Aterosclerosis.……………….………………………………………………….. 24 1.5.2. Mecanismos aterogénicos de las lipoproteínas…..……………………………... 32 1.6. Índices aterogénicos: significado y utilidad..………………….…..……................ 35 1.6.1. Cociente TC/HDL………………………………………………………………. 38 1.6.2. Cociente LDL/HDL…………………………………………………………….. 38 1.6.3. Cociente ApoB/ApoA-I………………………………………………………… 40 1.6.4. Cociente TG/HDL…..…………………………………………………………... 41 1.6.5. Cociente LDL/ApoB……………………………………………………………. 42 XI Romero-Moraleda B, 2014 1.6.6. Empleo de los índices aterogénicos para monitorizar el tratamiento hipolipemiante..…………………………………..……………………………………. 43 1.7. Perfil lipídico……………………………………..……………………………….. 43 1.7.1. Efectos de la dieta………………………………………………………………. 45 1.7.2. Efectos de la pérdida de peso…………………………………………………… 47 1.7.3. Efectos del ejercicio…………………………………………………………….. 49 1.7.3.1. Efectos de la intensidad y el volumen de ejercicio……..…………………….. 53 1.7.3.2. Efectos del modo de ejercicio……..………………………………………….. 54 1.7.4. Influencia del género y la edad……..…………………………………………... 60 1.7.5. Influencia de ApoE ………….……..…………………………………………... 61 II.HIPÓTESIS Y OBJETIVOS……………..…………………………………………. 65 2.1. Hipótesis y objetivos estudio I……………………………………………………. 67 2.2. Hipótesis y objetivos estudio II…………………………………………………… 67 2.3. Hipótesis y objetivos estudio III………………………………………………….. 68 2.4. Hipótesis y objetivos estudio IV………………………………………………….. 68 III. MATERIAL Y MÉTODOS / MATERIAL AND METHODS…….……………... 71 3.1. Protocolo experimental / Experimental Protocol….……………………………… 74 3.1.1. Diseño del studio / Study design………….……………………….……………. 74 3.1.2. Descripción de la muestra / Study sample…………..……………..…………… 77 3.1.3. Descripción de la intervención / Intervention program………………………… 78 3.1.3.1. Variables del entrenamiento / Training variables………………….………… 82 3.1.3.2. Diseño del programa de entrenamiento / Training program design………….. 83 3.1.4. Pruebas de evaluación / Protocol assessments……………….…………………. 84 3.1.4.1. Análisis bioquímicos / Biochemical analyses….……………………………... 84 3.1.4.2. Composición corporal / Body composition…………………….……………. 84 3.1.4.3. Condición física / Physical fitness…………………………………………… 85 3.1.4.4. Actividad física diaria / Habitual physical activity…………….…………….. 85 XII Tesis doctoral 3.1.4.5. Dieta / Diet program…………….………..…………………….…………….. 86 3.1.4.6. Análisis genético / Genotyping assays………………………….……………. 87 3.1.4.7. Ciclo Menstrual / Menstrual cycle…...………………………….…………… 88 3.2. Variables Estudio I, II, III, IV / Variables Studies I, II, III, IV…….….…………. 88 3.2.1. Variables Estudio I / Variables Study I.…………………..…...…….………….. 88 3.2.2. Variables Estudio II / Variables Study II….……………………….…………… 89 3.2.2. Variables Estudio III / Variables Study III……….……………….……………. 91 3.2.2. Variables Estudio IV / Variables Study IV………………………..……………. 92 3.2.5. Evaluación Estadístico / Evaluation and statistics….…………….…….………. 93 3.2.5.1. Estudio I / Study I…………………..………………………………………… 93 3.2.5.1. Estudio II / Study II..…………………….……………………………………. 94 3.2.5.1. Estudio III / Study III.………..………………………………….……………. 94 3.2.5.1. Estudio IV / Study VI.…………………….…………………….……………. 95 IV. RESULTADOS / RESULTS………………………………………..……….……. 97 4.1. ESTUDIO I / STUDY I…………….…………………..………………..…….…. 99 4.1. ESTUDIO II / STUDY II………….…………………….…………………..……. 104 4.1. ESTUDIO III / STUDY III.………………………………………………………. 112 4.1. ESTUDIO IV / STUDY IV………………………………………………….……. 117 V. DISCUSIÓN / DISCUSSION……….…………………….………………….……. 125 5.1. ESTUDIO I / STUDY I……………..………………..….………………….……. 127 5.1. ESTUDIO II / STUDY II……………………………………..…………….……. 131 5.1. ESTUDIO III / STUDY III………………………………………………….……. 135 5.1. ESTUDIO IV / STUDY IV………….…..………………………….………….…. 139 VI. CONCLUSIONES…….…………………………………………….…………….. 145 VII. LIMITACIONES, FORTALEZAS Y FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN..……...…………….……………………………………………… 149 7.1. Limitaciones………….……………………….……………………….…….……. 151 XIII Romero-Moraleda B, 2014 7.2. Fortalezas………….………………………….……………….…………….……. 152 7.3. Futuras líneas de investigación…………….………………….…………….……. 153 7.4. Aplicaciones prácticas………..…………….………………….…………….……. 154 VIII. REFERENCIAS...…………………………………………...………….……….. 155 AGRADECIMIENTOS……………..………………………………………………… 185 XIV Tesis doctoral Lista de publicaciones y estructura de la tesis doctoral A continuación se presentan las diferentes publicaciones científicas que conforman la presente tesis doctoral. Por este motivo, los apartados III, IV, V, correspondientes al material y métodos, resultados y discusión, respectivamente, están redactados en inglés. ESTUDIO I: Romero, B., Morencos, E., Peinado, A. B., Bermejo, L. M., GómezCandela, C., Benito, P. J., & on behalf of the PRONAF Study group. (2013). Can the exercise mode determine lipid profile improvements in obese patients? Nutrición Hospitalaria, 28 (3): 1916-1927. (JCR: 1,12) ESTUDIO II: Romero-Moraleda, B., Peinado, A. B., Morencos, E., López-Plaza, B., Gómez-Candela, C., Calderón, F. J., & on behalf of the PRONAF Study group. Lipid profile response to weight loss program in overweight and obese patient is related with gender and age. Public Health Nutrition. Submitted. (JCR: 2,16) ESTUDIO III: Romero-Moraleda, B., Cupeiro, R., González-Lamuño, D., Amigo, T., Szendrei, B., Calderón, F. J., Peinado, A. B., & on behalf of the PRONAF Study group. Impact of ApoE2 allele on lipid profile change after weight loss treatment. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports. Submitted. (JCR: 3,21) ESTUDIO IV: Romero-Moraleda, B., Sánchez-Muniz, F. J., Calderón, F. J., Peinado, A. B., & on behalf of the PRONAF Study group. Exercise combined with diet improves lipoprotein profile in overweight and obese people. Journal of the American College of Nutrition. Submitted. (JCR: 2,29) XV Romero-Moraleda B, 2014 XVI Tesis doctoral Índice de Tablas Tabla 1. Características de las lipoproteínas……………..……………………..... 15 Tabla 2. Apoliproteínas del plasma………………………………………………. 16 Tabla 3. Clasificación de las hiperlipoproteinemias……………………………… 19 Tabla 4. . Clasificación de las hiperlipoproteinemias primarias ………..……….. 20 Tabla 5. Causas más frecuentes de las hiperlipoproteinemias secundaria..…...…. 21 Tabla 6. Clasificación fisiopatológica de las hiperlipoproteinemias ..………..….. 23 Tabla 7. Categorías de riesgo y puntos de corte diana para los cocientes TC/HDL, LDL/HDL y ApoB/ApoA-I divididos por sexo ……………………….. 39 Tabla 8. Estudios clasificados según los cambios o no que han mostrado sus resultados sobre el perfil lipídico..……………………………………………..…. 56 Tabla 9. Estudios donde se ha examinado el ejercicio combinado para el tratamiento de factores asociados a las alteraciones cardiometabólicas….………. 57 Table 10. Summary of the methodologies of the studies included in the present thesis……..………………………………………………………………………. 73 Table 11. List of variables Study I………………………………..……………... 88 Table 12. List of variables Study II…………….………………………………… 90 Table 13. List of variables Study III.……………..………………………………. 91 Table 14. List of variables Study IV…………..………………………………..... 92 Table 15. Characteristics at baseline Study I…………………………………...… 99 Table 16. Changes in body composition and blood lipid profile Study I…….….. 100 Table 17. Changes in baseline and post-training dietary intakes and physical condition Study I……………..……………………………………………..…….. 102 Table 18. Baseline data of the participants Study II……………………..……….. 104 Table 19. Changes on blood lipid profile in men and women Study II..…..……... 106 XVII Romero-Moraleda B, 2014 Table 20. Changes on blood lipid profile in man and women by age groups Study II.…..……...................................................................................................... 108 Table 21. Body composition and peak oxygen uptake (VO2peak) changes by ApoE groups and gender……………………………………………….…..……... 113 Table 22. Changes in blood lipid profile by Apo E groups and gender……...…... 116 Table 23. Baseline and changes in body composition, training variables and diet composition over the treatment …..………………………………………….…... 118 Table 24. Regression analysis of change in body composition, training variables and energy intake over the treatment period as predictors of changes in apolipoprotein ratios.……...…................................................................................. XVIII 124 Tesis doctoral Índice de Figuras Figura 1. Funciones biológicas y transporte de los lípidos circulantes………...…. 8 Figura 2. Tipos de lipoproteínas ……………………………………………..…... 11 Figura 3. Visión general del metabolismo de la lipoproteínas plasmáticas …....… 13 Figura 4. Estructura arterial……………………………………………..…….….. 25 Figura 5. Progresión de la lesión aterosclerótica: formación de la placa fibrosa…. 28 Figura 6. Lesiones avanzadas: ruptura de la placa fibrosa y trombosis…..………. 29 Figura 7. Estadios de las lesiones en el proceso aterosclerótico…….……………. 31 Figura 8. Progresión gráfica de la aterosclerosis…….……………..……………... 32 Figura 9. Lipoproteínas aterogénicas y antiaterogénicas ………………………… 41 Figura 10. Paradigma del tamaño de la partícula LDL ……………………….….. 42 Figura 11. Polimorfismos principales de la ApoE y su relación con la hipercolesterolemia.………………………..………………………………...…….. 62 Figure 12. PRONAF Study partners interaction…..…………………………..…... 74 Figure 13. PRONAF project phases………………………………………..……... 75 Figure 14. PRONAF Study design..………………..……………………….…….. 76 Figure 15 Strength training circuit.………………………………………............... 79 Figure 16. Endurance training circuit………………………………………..…..... 80 Figure 17. Combined training circuit…….……………………………….….…… 81 Figure 18. Circuit structure design, based on a standard week…..……….….…… 83 Figure 19. Percentage change in lipid profile by gender...………………..……… 109 Figure 20. Percentage change in lipid profile by gender and age groups………… 111 Figure 21. Percentage of change in blood lipid profile by ApoE group and gender……………………………………………………………………………… Figure 22. Comparison of the effects of four different intervention programs: XIX 115 Romero-Moraleda B, 2014 baseline and post-training values in CT/HDL ratio, LDL/HDL ratio, ApoB/ApoA1 ratio, TG/HDL ratio, LDL/ApoB ratio and Cholesterol molecules (C-mol)……..…….………………………………………………………………. 120 Figure 23. Comparison of the effects of four different intervention programs: change percentage in CT/HDL ratio. LDL/HDL ratio. ApoB/ApoA1 ratio, TG/HDL ratio, LDL/ApoB ratio and Cholesterol molecules (C-mol) for women and men and all participants…..…………………………………………………… XX 122 Tesis doctoral Índice de abreviaturas ACSM American College of Sports Medicine AGL Ácidos grasos libres AHA/NHLBI American Heart Association/National Heart, Lung, and Blood Institute ALB Albúmina a.m. ante meridiem (= in the morning) ANOVA Analysis of variance Apo Apoproteínas / apolipoproteínas ApoE Apolipoprotein E ATP III Adult treatment panel/ Panel de expertos para la detección, evaluación y tratamientos de la hipercolestorolemia en adultos BF Body fat BMI Body mass index BP Blood pressure C Colesterol libre / cholesterol CE Ésteres de cholesterol CEPT Proteína de transferencia para ésteres de cholesterol CML Células músculo liso C-mol Cholesterol molecules per Low density lipoprotein cholesterol CVD Cardiovascular disease CVF Cardiovascular fitness DBP Diastolic blood pressure DEE Daily energy expenditure DEI Daily energy intake DXA Dual energy-X-ray absorptiometer DSI Dynamometric strength Index E Grupo de entrenamiento aeróbico / Endurance training group ECV Enfermedad cardiovascular XXI Romero-Moraleda B, 2014 EGIR European Group for the study of Insulin Resistance GLUC Glucose HDL Lipoproteínas de alta densidad / High density lipoprotein cholesterol HLP Hiperlipoproteinemia HMG-CoA b-metilglutaril coenzima A reductasa HPA Habitual Physical activity HRmax Maximal heart rate HRR Heart rate recovery HULP Hospital Universitario La Paz ICCr Intraclass correlation coefficient of reliability IdiPAZ Instituto de investigación Hospital Universitario La Paz IDL Lipoproteína de densidad intermedia / Intermediate density lipoprotein IGT Impaired glucose tolerance IFG Impaired fasting glucose LBM Lean body mass LCAT Enzima lecitina colesterol aciltransferasa LDL Lipoproteínas de baja densidad / Low density lipoprotein cholesterol LH Lipasa hepatica Lp Lipoproteínas LPL Lipoprotein lipase MAP Mean arterial pressure MetS Metabolic syndrome METs Metabolic equivalents MUFA Monounsaturated fatty acids MW Molecular weight NCEP ATP III National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III OMS Organización Mundial de la Salud PA Grupo de recomendaciones de actividad física / Physical activity recomendations group XXII Tesis doctoral PL Fosfolípidos PRONAF Programas de nutrición y actividad física para el tratamiento de la obesidad PUFA Polyunsaturated fatty acids QM Quilomicrones Res Responder RM Repetition Maximum RPE Rate Perceived Exertion S Grupo de entrenamiento de fuerza/ Strength training group SBP Systolic blood pressure SD Standard deviation SE Grupo de entrenamiento combinado (fuerza + aeróbico) / Combined strength plus endurance training group SENC Sociedad Española de Nutrición Comunitaria SFA Saturated fatty acids SM Síndrome metabólico SPSS Statistical Package for Social Sciences STRRIDE Studies of Targeted Risk Reduction Interventions through Defined Exercise T2DM Type 2 diabetes mellitus TC Total cholesterol TG Triglycerides UPM Universidad Politécnica de Madrid VLDL Lipoproteínas de muy baja densidad / Very low density lipoprotein VO2peak Consumo de oxígeno pico / Peak oxygen uptake VO2máx Consumo de oxígeno máximo WHO World Health Organization wk Week y Years ® Registered Trademark p p-value or calculated probability r Pearson´s correlation coefficient XXIII Romero-Moraleda B, 2014 XXIV Tesis doctoral Proyecto de investigación subvencionado Los datos que se presentan en esta tesis doctoral provienen del Proyecto PRONAF: Programas de Nutrición y Actividad Física para el tratamiento de la obesidad. Este proyecto es un estudio español financiado que se llevó a cabo con 268 personas entre 18 y 50 años de la Comunidad de Madrid. El objetivo de este estudio fue llevar a cabo un ensayo clínico para conocer el protocolo de ejercicio combinado con dieta más adecuado para el tratamiento de la obesidad. Página web disponible: www.pronaf.es Coordinador principal y responsable de grupo de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM): Dr. Pedro J. Benito. Responsable del grupo del Instituto de Investigación Hospital Universitario La Paz (IdiPAZ): Dra. Carmen Gómez-Candela. Responsable del grupo del Instituto de Formación e Investigación Marqués de Valdecilla (IFIMAV): Dr. Miguel García-Fuentes. Implicación de la doctoranda en el estudio PRONAF: participación en las fases experimentales para la recogida de datos, llevando a cabo tareas relacionadas con los entrenamientos y pruebas de evaluación de los participantes. Además, la doctoranda ha participado en el análisis de los datos y redacción de todos los trabajos derivados del estudio y que configuran esta tesis doctoral. Becas y ayudas Blanca Romero Moraleda ha disfrutado de una beca predoctoral del programa propio de becas de la UPM (Resolución rectoral del 25 de Octubre de 2010; CH/018/2010; PIF; Personal Investigador en Formación). El estudio PRONAF ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, Convocatoria de Ayudas I+D 2008, Proyectos de Investigación Fundamental No Orientada, del VI Plan de Investigación Nacional 2008-2011. (Contrato DEP200806354-C04-01). XXV Romero-Moraleda B, 2014 XXVI Tesis Doctoral RESUMEN Introducción. Las enfermedades cardiovasculares (ECV) son la principal causa de muerte en nuestro país. Entre los factores independientes más importantes para el desarrollo de ECV se encuentran en primer lugar las alteraciones del perfil lipídico como el aumento del colesterol total (TC), las lipoproteínas de baja densidad (LDL) y los triglicéridos (TG) y/o la disminución de las lipoproteínas de alta densidad (HDL). Entre las diferentes formas de abordar el problema para prevenir y tratar estas patologías se encuentra la modificación de los hábitos de vida a través de un programa combinado de dieta y ejercicio. La evidencia confirma la efectividad de la primera variable, sin embargo, en el empleo del ejercicio se encuentran discrepancias acerca de cuál es el modo más eficaz para mejorar el perfil lipídico. Objetivo. Estudiar los cambios en las variables del perfil lipídico y los índices lipoproteicos comparando cuatro tipos de intervención que combinan dieta y diferentes modos de ejercicio, así como, analizar otras variables independientes (género, edad y genotipo ApoE) que pueden tener influencia sobre estos cambios. Diseño de la investigación. Los datos analizados en esta tesis forman parte del estudio “PROgramas de Nutrición y Actividad Física para el tratamiento de la obesidad” (PRONAF). Se trata de un estudio clínico desarrollado en España entre el 2008 y el 2011. La metodología del estudio nos permite comparar cuatro tipos de intervención para la pérdida de peso y evaluar su impacto sobre el perfil lipídico. El diseño fue experimental aleatorizado donde a todos los participantes se les sometió a un programa de dieta equilibrada hipocalórica junto a uno de los tres modos de ejercicio (grupo de entrenamiento de fuerza, grupo de entrenamiento de resistencia y grupo de entrenamiento combinado de los modos anteriores; los cuales fueron igualados en volumen e intensidad) o grupo de recomendaciones de actividad física. Las 1 Romero-Moraleda B, 2014 principales variables analizadas en los estudios que comprende esta tesis doctoral fueron: HDL, LDL, TG y TC, los índices derivados de estas y variables de la composición corporal y del entrenamiento. Conclusiones. Los cuatro tipos de intervención mostraron ser favorables para mejorar las variables del perfil lipídico y los índices lipoproteicos, sin diferencias significativas entre ellos. Tras la intervención, los varones mostraron una respuesta más favorable en los cambios del perfil lipídico. El genotipo ApoE2 obtuvo una reducción mayor en la concentración de TG y TC que el genotipo ApoE3 y ApoE4. Por último, los índices lipoproteicos mejoraron tras un programa de pérdida de peso, obteniéndose mayores cambios en el grupo de dieta más entrenamiento aeróbico para los índices ApoB/ApoA-1, TG/HDL y LDL/ApoB. Palabras clave: perfil lipídico, índices lipoproteicos, sobrepeso, obesidad, programa dietético, entrenamiento, ApoE, género, edad. 22 Tesis Doctoral ABSTRACT Introduction. The main cause of death in our country is cardiovascular disease (CVD). The most important independent factors for the development of CVD are the lipid profile alterations: increased total cholesterol (TC), low density lipoprotein (LDL) and triglycerides (TG) and/or decreased high-density lipoprotein (HDL). Among the different approaches to prevent and treat these diseases is modifying the lifestyle combining a diet and exercise program. The evidence confirms the effectiveness of the first variable, however, there is still controversy about the most effective mode of exercise combined with diet to achieve improvements. Objective. To study changes in lipoprotein profile comparing four types of intervention combining diet with different modes of exercise, and to analyze the independent variables (gender, age, and ApoE genotype) that can influence these changes. Research design. The data analized in this thesis are part of the study Nutrition and Physical Activity Programs for Obesity Treatments (the PRONAF study according to its Spanish initials). This is a clinical research carried out in Spain between 2008 and 2011. The aim of this study was to compare four types of intervention to weight loss with diet combining exercise. The design was experimental randomized where all participants were subjected to follow a hypocaloric balanced diet along one of the three modes of exercise (strength training group, resistance training group and combined training group of the above modes, which were matched by volume and intensity) or physical activity recommendations group. The main variables under investigation in this thesis were: HDL, LDL, TG and TC, the lipoprotein ratios, body composition and training variables. Main outcomes. The four types of interventions shown to be favorable to improve the lipid profile and lipoprotein level, with no significant differences between intervention groups. 3 Romero-Moraleda B, 2014 After the intervention, the men showed a more favorable respond in lipid profile changes. The genotype ApoE2 obtained more positive changes in the concentration of TG and TC than ApoE3 and ApoE4 genotype. Last, the lipoprotein ratios improve after weight loss treatment with diet combined different modes exercise. Our results reflected greater changes for E group in apoB/ApoA1, TG/HDL and LDL/ApoB compared within different intervention groups. Keywords: lipid profile, lipoprotein ratios, overweight, obesity, diet program, training, ApoE, gender, age. 44 I. MARCO TEÓRICO Tesis Doctoral 1.1. Introducción En las últimas décadas ha crecido mucho el interés por la prevención y el tratamiento de las enfermedades cardiovasculares (ECV), debido a que son la primera causa de muerte en los países desarrollados, provocando en 2008 alrededor de 17,3 millones de muertes en todo el mundo (175, 188, 189). En nuestro país, también son la primera causa de muerte con un 36% de todas las defunciones, además ocasionan 5 millones de hospitalizaciones anuales (307, 308). El último informe de la Organización Mundial de la Salud (OMS) prevé que en 2030 fallecerán alrededor de 23,3 millones de personas debido a estas causas (189). Por tanto, estamos ante un grave problema de alto impacto social y sanitario. Debido a la importancia del problema, las diferentes patologías englobadas dentro de las ECV han sido objeto de numerosos estudios científicos. Con el objetivo de organizar parte del conocimiento disponible que aborda este trabajo, el marco teórico se divide en diferentes apartados. En los primeros epígrafes se exponen las bases fisiológicas del metabolismo lipídico y las lipoproteínas plasmáticas, así como su patología y su relación con las ECV desde un punto de vista fisiológico. A continuación, en el siguiente epígrafe, se contempla el estado del arte en torno a los metaanálisis, revisiones y estudios clínicos de algunos de los tratamientos utilizados para abordar la hiperlipidemia, como factor de riesgo y/o patología asociada más importante en el desarrollo de las ECV. 1.2. Lípidos plasmáticos La prevención primaria y secundaria de las ECV gira en torno al manejo adecuado de los lípidos que circulan en sangre. Existen cinco tipos de lípidos circulantes: colesterol (C), triglicéridos (TG), ácidos grasos libres (AGL), fosfolípidos y esfingolípidos. Los tres primeros han sido los más estudiados debido a sus funciones básicas para el organismo, 7 Romero-Moraleda B, 2014 destacando la importancia estructural en membranas y hormonas esteroideas del C, y los TG y AGL como principal reserva de energía (108, 256). Al tratarse de compuestos hidrófobos, se asocian a lipoproteínas (Lp) (fosfolípidos (PL) + apoproteínas (Apo)) para ser transportados por la sangre (figura 1). Figura 1. Funciones biológicas y transporte de los lípidos circulantes (esfingolípidos no representados). C: colesterol libre; TG: triglicéridos; AGL: ácidos grasos libres; ALB: albúmina (Modificada de Sabán Ruiz, 2012). En cuanto al colesterol, este se encuentra en todas las células del organismo. La mayor parte de los tejidos tienen capacidad para producir colesterol, pero principalmente su síntesis se realiza en el hígado y en el intestino delgado. El 50% del colesterol es sintetizado de forma 88 Tesis Doctoral endógena mientras que el restante se obtiene por medio de la ingesta dietética. Entre sus funciones principales se encuentra (248): • Componente estructural fundamental de las membranas celulares. • Precursor de hormonas sexuales y de la corteza suprarrenal. • Participación en la síntesis de ácidos biliares. Los TG, también denominados triacilgliceroles, triacilglicéridos o grasas neutras, son compuestos formados por una molécula de glicerina esterificada con tres ácidos grasos. La naturaleza hidrófoba de los TG y su estado altamente reducido los hacen compuestos eficientes para el almacenamiento de energía, en comparación con otras moléculas como el glucógeno (248). Por otra parte, encontramos los AGL o ácidos grasos no esterificados que circulan por el plasma unidos a la albúmina procedente del metabolismo de los TG. Su función es proporcionar energía de forma inmediata (249). 1.3. Estructura y función de las lipoproteínas Debido a su carácter hidrófobo, los lípidos no pueden circular disueltos en plasma. Únicamente los AGL son transportados por la albúmina, el resto de lípidos plasmáticos forman parte de complejos macromoleculares, denominados Lp, que transportan de forma estable y soluble el C y los TG plasmáticos (54). Las Lp constan de un núcleo hidrofóbico formado por TG y ésteres de colesterol, rodeado de una envoltura organizada en una monocapa y formada por lípidos polares (PL y C) y por proteínas (Figura 1). Las proteínas que constituyen las Lp son de dos tipos: por un lado, las 9 Romero-Moraleda B, 2014 que participan en las interacciones con receptores y enzimas cumpliendo la función estructural de solubilizar los lípidos, a las que se denomina apolipoproteínas o apoproteínas; y por otro lado, las que regulan la ruta metabólica de las diferentes lipoproteínas al servir de cofactores enzimáticos e interaccionar y ser reconocidas por receptores específicos localizados en las membranas celulares (por ejemplo: enzima lecitina colesterol acil transferasa (LCAT)) (45, 248). Las Lp del plasma se dividen de forma general en cinco subclases marcadas por su densidad, la cual está determinada por la cantidad relativa de lípidos y proteínas (figura 2). En la Tabla 1 se encuentran resumidas las características de los distintos tipos de Lp: los quilomicrones (QM), lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL), lipoproteínas de densidad intermedia (IDL), lipoproteínas de baja densidad (LDL) y lipoproteínas de alta densidad (HDL). Algunas subclases de Lp pueden ser divididas por la densidad de las partículas, el tamaño, la carga eléctrica o el contenido de apolipoproteína. Describiendo brevemente la estructura de las Lp, encontramos que las Lp plasmáticas adoptan una forma esferoidal a excepción de las HDL nacientes que ofrecen una estructura discoidal. Como se puede observar en la figura 1, en estas partículas esferoidales se distingue un núcleo o core de lípidos neutros (TG y ésteres de colesterol) y una capa periférica formada por PL, C y Apo, entre las que se distinguen diferentes tipos. 1010 Tesis Doctoral Figura 2. Tipos de lipoproteínas. Tomado de SMACI. Describiendo la función cada una de ellas (figura 4), los QM son las Lp de mayor tamaño cuya función es transportar los TG, el C y otros componentes liposolubles de la dieta desde el intestino hasta el torrente sanguíneo (219). En cuanto a las VLDL son Lp secretadas a nivel hepático y en menor medida a nivel intestinal (alrededor del 10 %) (194). Las VLDL contienen C, PL, TG y las siguientes Apo: ApoB-100 y pequeñas cantidades de ApoE y ApoC. En los capilares de los tejidos muscular y adiposo, los TG de las VLDL se hidrolizan parcialmente por la enzima lipoproteína lipasa (LPL), liberándose ácidos grasos que son incorporados a las células y utilizados para obtener energía tras su oxidación en el músculo, o bien ser almacenados en el tejido adiposo (219, 255). Cuando las VLDL son hidrolizadas, además de perder TG, se convierten en partículas más pequeñas denominadas remanentes. Una proporción las partículas de remanentes de VLDL es captada por el hígado u otros tejidos y el resto entra en la llamada cascada lipolítica de las 11 Romero-Moraleda B, 2014 lipoproteínas VLDL-IDL-LDL en el compartimento plasmático. Tanto las VLDL como las IDL y las LDL, de las que hablaremos a continuación, comparten la presencia de ApoB-100 en su estructura, el cual tiene el papel de ligando para el receptor de ApoB/ApoE hepático. Las remanentes de VLDL, más pobres en TG y ricos en ésteres de C, se denominan lipoproteínas de densidad intermedia (IDL) (221). El receptor hepático que reconoce a las IDL es el receptor para LDL, llamado también receptor ApoB/ApoE. La ApoE cumple un rol modulador para la unión de las lipoproteínas que la transportan con el receptor ApoB/ApoE. La presencia de ApoE es muy importante para el reconocimiento de la partícula IDL por el receptor hepático para ApoB/ApoE que permite incorporarla en el hígado y proseguir el metabolismo. Una proporción de IDL en el plasma sigue perdiendo TG y toman el curso hacia LDL, las que a su vez, son aclaradas por el sistema de receptores hepáticos para LDL en su mayor parte y las otras son procesadas por otros pasos en los cuales, incluso, no median receptores. Las LDL generadas en el plasma y procedentes de las IDL, contienen solo una molécula de ApoB-100. Las LDL son consideradas el producto final de la desintegración de las VLDL (77, 219). Principalmente, constituyen el transportador de C más importante desde el plasma hacia los tejidos. El 75% de la captación de las LDL sucede en el hígado, el resto en el tejido adiposo y en las glándulas suprarrenales (77). Para ser metabolizadas es necesaria la presencia de receptores tanto hepáticos como en tejidos extrahepáticos que reconocen no solo a la ApoB-100 sino también a la ApoE. Una vez fijada la partícula de LDL al receptor correspondiente es seguida de endocitosis y catabolismo lisosómico de sus componentes (45). 1212 Tesis Doctoral Figura 3. Visión general del metabolismo de la lipoproteínas plasmáticas. VLDL: lipoproteínas de muy baja densidad; IDL: lipoproteínas de densidad intermedia; LDL: lipoproteínas de baja densidad; HDL: lipoproteínas de baja densidad. Tomada de SMACI. Por último, las HDL son las encargadas del transporte de C desde la periferia al hígado (vía reversa). Son destacadas por su heterogeneidad (ver tabla 1), proceden de partículas discoidales de origen hepático e intestinal o formadas como subproductos de la lipólisis de lipoproteínas ricas en TG (QM y VLDL). Las HDL nacientes son ricas en apolipoproteínas (ApoA-I, ApoC-I, ApoC-II y ApoE) y casi desprovistas de C. La vía para el transporte del C 13 Romero-Moraleda B, 2014 desde la periferia al hígado se inicia cuando las HDL nacientes, provenientes del hígado o del intestino delgado, incorporan C desde las membranas celulares. En este proceso la LCAT esterifica el C, transformando la partícula discoidal en esférica para dar lugar a las HDL2 que luego transforma en HDL3. Estas partículas vuelven nuevamente al hígado donde son incorporadas por receptores específicos para ApoA-I (18). Los macrófagos también, vía receptores, incorporan a las HDL y estas captan colesterol y ApoE en el interior de ellos. La presencia de ApoE en las HDL facilita posteriormente la captación por los receptores hepáticos y su catabolismo. La función principal de las HDL es el intercambio de C y su esterificación. Las HDL al captar el colesterol de las membranas celulares, reducen el colesterol almacenado dentro de las células. El C esterificado de las HDL a su vez puede ser transferido a las LDL y VLDL mediante la acción de la enzima asociada, denominada proteína de transferencia para ésteres de colesterol (CETP). Esta vía de transporte reverso de C es un mecanismo importante en la prevención de la aterogénesis, de la que hablaremos más adelante (54, 85, 316). 1414 Tesis Doctoral Tabla 1. Características de las lipoproteínas. TG: triglicéridos; PL: fosfolípidos; CE: ésteres de colesterol; C: colesterol libre; AGL: ácidos grasos libres; QM: quilomicrones; VLDL: lipoproteínas de muy baja densidad; IDL: lipoproteínas de densidad intermedia; LDL: lipoproteínas de baja densidad; HDL: lipoproteínas de baja densidad. Modificada de Carmena, 1990. Lipoproteínas Fuente Densidad (g/ml) % proteínas % TG QM Intestino < 0,95 1-2 VLDL Hígado 0,95-1,006 IDL VLDL LDL VLDL % CE % C % AGL Función 85-88 8 3 1 0 Transporte de TG 7-10 50-55 18-20 12-15 8-10 1 Transporte de TG 1,006-1,019 10-12 25-30 25-27 32-35 8-10 1 Transporte de TG 1,019-1,063 20-22 10-15 20-28 37-38 8-10 1 Transporte C HDL2 Intestino, 1,063-1,125 hígado (QM y VLDL) 33-35 515 32-43 20-30 5-10 0 Transporte C HDL3 Intestino, 1,020-1,090 hígado (QM y VLDL) 55-57 3- 13 26-46 15-30 2- 6 6 Transporte C HDL Intestino, 1,060-1,090 hígado (QM y VLDL) 43 1 37 0 Transporte C 15 % PL 43 Romero-Moraleda B, 2014 1.3.1. Apolipoproteínas: tipos, características, concentración y distribución Las Apo hacen referencia al constituyente proteico que queda tras eliminar los lípidos, en cuya composición también figura una pequeña proporción de glúcidos (175). En la tabla 2 vemos las diferentes Apo que podemos encontrar en el plasma sanguíneo junto con el peso molecular, la concentración media en plasma, la distribución entre las clases lipoproteicas, la función y el origen de las Apo más estudiadas (3). Tabla 2. Apolipoproteínas del plasma. Apo: apolipoproteína; QM: quilomicrones; VLDL: lipoproteínas de muy baja densidad; IDL: lipoproteínas de densidad intermedia; LDL: lipoproteínas de baja densidad; HDL: lipoproteínas de baja densidad; LCAT: Enzima lecitina colesterol aciltransferasa; LPL: lipoprotein lipasa. CE: ésteres de colesterol. Modificada de Carmena, 1990. Apolipoproteína Peso molecular Concentración plasmática (mg/dl) Distribución Función Origen ApoA-I 28.000 100-150 HDL, QM Activación LCAT Hígado e intestino ApoA-II 17.000 30-50 HDL, QM Estabilización HDL Hígado e intestino ApoA-IV 26.000 15 QM Absorción intestinal de lípidos Intestino ApoB-100 549.000 80-100 VLDL, IDL, LDL Formación de VLDL Hígado Interacción con receptores celulares ApoB-48 246.000 ApoC-I 6.300 10 1616 QM Formación de QM Intestino QM, VLDL, IDL, HDL Activación LCAT Hígado Tesis Doctoral ApoC-II 8.800 3-8 QM, VLDL, IDL, HDL Activación LPL Hígado ApoC-III 8.800 8-15 QM, VLDL, IDL, HDL Inhibición LPL Hígado ApoD 32.500 10 HDL Transporte de CE Hígado ApoE (ApoE2ApoE3-ApoE4) 34.000 QM, VLDL, IDL, HDL Interacción Hígado, con receptores intestino celulares y otros tejido Como se puede observar en la tabla 2, la ApoA se encuentra principalmente en las HDL y QM (246); la ApoB-100 es el componente más importante y único de las LDL y VLDL (218, 245); la ApoB-48 es un componente de los QM (58); la ApoC se distribuye en QM, VLDL y HDL (68) y la ApoE se concentra en VLDL, IDL, partículas residuales de QM y ciertas HDL (125). 1.3.2. Apolipoproteínas: funciones Principalmente las Apo se encargan de regular el metabolismo lipoproteico, así como el transporte y redistribución de lípidos a los diferentes órganos y tejidos (3, 28, 45, 175, 176, 248). Las funciones principales pueden aunarse en tres conceptos (45, 247): 1. Fijación de lípidos y mantenimiento de la estructura lipoproteica. Esta es su propiedad fundamental, debido a que la interacción entre las Apo y los fosfolípidos forman complejos estables solubles en plasma capaces de transportar ésteres de C y TG. 2. Regulación de las enzimas que participan en el metabolismo lipoproteico en el torrente circulatorio. Por ejemplo la ApoC-II es requerida para activar la LPL y las ApoA-I y ApoC-II para activar la LCAT. 17 Romero-Moraleda B, 2014 3. Mediación de la interacción de ciertas lipoproteínas con receptores específicos de la superficie celular. En cuanto a esto, las ApoB y las ApoE reconocen específicamente a los componentes importantes del sistema de transporte de lipoproteínas, como son los receptores hepáticos y extrahepáticos que median la captación y degradación de las lipoproteínas que transportan C (125, 245). 1.4. Hiperlipoproteinemias: concepto, clasificación y patogenia 1.4.1. Concepto Son muchos los estudios, tanto epidemiológicos como experimentales y clínicos, los que han mostrado firmemente que las hiperlipoproteinemias (HLP) aumentan el riesgo de padecer aterosclerosis y que, en el caso de la hipercolesterolemia, el riesgo es directamente proporcional al aumento de colesterol (118, 127, 133, 146, 308). Ya en la década de los 80 e incluso en estudios previos, se comprobó cómo la disminución de la colesterolemia conlleva una reducción significativa del riesgo de padecer una ECV (80, 283). Estos estudios están basados en tratamientos dietéticos y farmacológicos, en los cuales se ha estudiado por arteriografía in vitro que la reducción del colesterol con dieta y fármacos consigue disminuir las lesiones ateromatosas en las arterias coronarias (25-27). Siguiendo la última actualización del Panel de expertos para la Detección, Evaluación y Tratamiento de la Hipercolesterolemia en adultos (ATP III) (210), se define HLP como una elevada concentración plasmáticas de C, TG o ambos a la vez. Basándonos en el ATP III, se considera hipercolesterolemia a la concentración de colesterol total (TC) ≥ 200 mg/dl o LDL ≥ 130 mg/dl, o hipertrigliceridemia cuando los valores de TG en 1818 Tesis Doctoral plasma ≥ 150 mg/dl. También se considera si los valores de HDL son bajos (< 40 mg/dl en varones y < 50 mg/dl en mujeres) (210) y en caso de tratamiento farmacológico para estas patologías. 1.4.2. Clasificación Las bases de la clasificación de las HLP fueron realizadas en un primer momento por Fredrickson en 1967 (97). En 1970 fueron modificadas por un comité de expertos de la OMS (17), quedando establecidos los seis tipos de HLP tal y como se muestran en la tabla 3. Tabla 3. Clasificación de las hiperlipoproteinemias. QM: quilomicrones; VLDL: lipoproteínas de muy baja densidad; IDL: lipoproteínas de densidad intermedia; LDL: lipoproteínas de baja densidad; HDL: lipoproteínas de baja densidad. Tomada de Beaumont, 1970. Fenotipo Características Hiperlipoproteinemia Tipo I Hiperquilomicronemia Hipertrigliceridemia Tipo II A Aumento LDL Hipercolesterolemia Tipo II B Aumento LDL y VLDL Hipercolesterolemia Hipertrigliceridemia Tipo III Aumento IDL Hipercolesterolemia Hipertrigliceridemia Tipo IV Aumento VLDL Hipertrigliceridemia Tipo V Aumento QM y VLDL Hipertrigliceridemia 19 Romero-Moraleda B, 2014 Esta clasificación no permite diferenciar entre aquellas HLP primarias y secundarias, es decir, aquellas que provienen por una alteración con base genética o no. La tabla 4 recoge las características y patogenia de las HLP primarias: Tabla 4. Clasificación de las hiperlipoproteinemias primarias. Apo: apolipoproteína; QM: quilomicrones; VLDL: lipoproteínas de muy baja densidad; IDL: lipoproteínas de densidad intermedia; LDL: lipoproteínas de baja densidad; LPL: lipoprotein lipasa. CE: ésteres de colesterol. Modificada de Carmena, 1990. Denominación Colesterol Triglicéridos Herencia Defecto responsable Hipercolesterolemia familiar (tipo II A) Aumenta Normal Dominante Receptor LDL Hipercolesterolemia poligénica (tipo II A) Aumenta Normal Poligénica Desconocido Hipertrigliceridemia familiar (tipo IV) Normal Aumenta Dominante Desconocido Hiperlipemia familiar combinada (tipo II B, II A y IV) Normal aumenta o Normal aumenta o Dominante Desconocido (posible aumento ApoB) Disbetalipoproteinemia Aumenta familiar (tipo III) Aumenta Recesiva ApoE Hiperlipemia exógena por déficit de LPL (aumento aislado de QM, tipo I) Aumenta Mayor aumento Recesiva LPL Hiperlipemia mixta, exógena y endógena (aumento QM y VLDL, tipo V) Aumenta Mayor aumento Recesiva Déficit selectivo LPL (?) Déficit familia de ApoC-II (aumento QM y VLDL, tipo V) Aumenta Mayor aumento Recesiva 2020 ApoC-II de Tesis Doctoral En la tabla 5 se presentan las principales causas de HLP secundarias. A nivel práctico, debido a la alta frecuencia, es imprescindible considerar aquellas patologías asociadas a la obesidad, los malos hábitos de vida como el consumo de alcohol y tabaco y la inactividad física. Este trabajo principalmente trata de incidir en aquellos factores modificables que están estrechamente relacionados con un aumento de la salud cardiometabólica. Debido a ello y siguiendo la obra de Carmena (45), es necesario considerar los trastornos lipídicos teniendo en cuenta la relación con el proceso aterosclerótico. Más adelante trataremos este aspecto con más detenimiento para destacar la importancia que tiene. La determinada composición de los ésteres de C en las placas de ateroma y la presencia de lipoproteínas en estas lesiones constituye vehementemente la evidencia de que la mayor parte del C que existe en la placa de ateroma procede de las Lp del plasma. Sin embargo, el potencial aterogénico del C transportado por las diferentes lipoproteínas no es el mismo, por tanto no todas las lipoproteínas poseen igual capacidad de dañar el endotelio arterial, como expondremos más adelante. Tabla 5. Causas más frecuentes de las hiperlipoproteinemias secundarias. Tomada de Carmena, 1990. Etiología Fenotipo Enfermedades metabólicas Tipo Diabetes mellitus IV, V, II B Gota IV, V Porfiria aguda intermitente II A Obesidad IV, II B Endocrinopatías 21 Romero-Moraleda B, 2014 Hepatitis aguda II A, IV Hepatoma II A Síndrome de Zieve I, V Pancreatitis aguda I, IV, V Nefropatías Síndrome nefrótico II A, II B, IV, V Uremia crónica IV, V Otros Alcoholismo IV, V Embarazo, anovulatorios IV, V Dieta rica en colesterol y grasas saturadas II A Procesos autoinmunes I, III, IV Fármacos (diuréticos, betabloqueantes…) II A, II B, IV 1.4.3. Patogenia En la tabla 6 podemos observar los diferentes mecanismos patogénicos de las HLP así como las alteraciones lipoproteicas que se suceden. Son señalados brevemente ya que nos centraremos más adelante en describir cómo afecta la patogenia de las HLP a la enfermedad aterosclerótica. 2222 Tesis Doctoral Tabla 6. Clasificación fisiopatológica de las hiperlipoproteinemias. Apo: apolipoproteína; QM: quilomicrones; VLDL: lipoproteínas de muy baja densidad; IDL: lipoproteínas de densidad intermedia; LDL: lipoproteínas de baja densidad; HDL: lipoproteínas de baja densidad; LCAT: Enzima lecitina colesterol aciltransferasa; LPL: lipoprotein lipasa. CE: ésteres de colesterol. Modificada de Carmena, 1990. Patogenia Disminución del catabolismo del LDL HLP Primaria Secundaria Hipercolesterolemia familiar Hipotiroidismo Aumento LDL Anorexia nerviosa Falta del receptor LDL Aumento de la producción de TG Alteraciones lipoproteicas Hipertrigliceridemia familiar Aumento síntesis VLDL Hiperinsulinismos (obesidad, diabetes tipo I no tratada) Aumento VLDL Alcoholismo Aumento VLDL y QM Embarazo Disminución del aclaramiento de TG Déficit de LPL Déficit de Apo C-II Hipoinsulinismos (diabetes tipo I no tratada) Alteración de LPL Inhibición de LPL Hipotiroidismo Aumento QM y VLDL Uremia crónica Disglobulinemias Disminución del aclaramiento de partículas residuales de ApoE anormal Disbetalipoproteinemia Hipotiroidismo Déficit LCAT Hepatopatías Aumento de las partículas residuales de QM y VLDL HDL en disco Alteración LCAT Aumento de producción de ApoB y TG Hiperlipidemia familiar combinada Hipotiroidismo Aumento ApoB Síndrome nefrótico Aumento LDL y/o VLDL Corticoterapia 23 Romero-Moraleda B, 2014 1.5. Influencia de las lipoproteínas en el proceso aterosclerótico Son muchos los estudios epidemiológicos y de intervención que afirman la relación significativa entre los niveles de las Lp plasmáticas y la presencia de aterosclerosis (50, 112, 154, 173, 325). Según estos estudios, las LDL y VLDL tienen una relación positiva, es decir, a mayores concentraciones de LDL en plasma, mayor probabilidad de aparición de lesiones ateroescleróticas. Para las HDL la relación es inversamente proporcional (88). Antes de describir la influencia que tienen las diferentes lipoproteínas con el procesos aterosclerótico vamos a exponer de qué se trata. 1.5.1. Aterosclerosis La definición más fisiopatológica de aterosclerosis que podemos encontrar es de hace décadas y fue realizada por Digirolamo (75): “Alteración patológica de las arterias coronarias caracterizada por el depósito anormal de lípidos y tejido fibroso en la pared arterial, que desorganiza la arquitectura, la función de los vasos y reduce en forma variable, el flujo sanguíneo al miocardio”. La OMS la definió como una asociación de alteraciones de la capa íntima, con acumulación focal de lípidos, glúcidos complejos, sangre y productos hemáticos, tejido fibroso y depósitos cálcicos, y al final con alteraciones de la capa media. En cuanto a la clasificación de arteriosclerosis está establecida de la siguiente manera (92): • Esclerosis de Monckeberg: Calcificación de la capa media de las arterias musculares. 2424 Tesis Doctoral • Arteriolosclerosis: Engrosamiento proliferativo y fibro-muscular o endotelial de las paredes de arterias de pequeño calibre y arteriolas. • Aterosclerosis: Caracterizada por la formación focal de ateromas (depósitos de lípidos) en la capa íntima arterial. Es esta última acepción, cuya principal diferencia es que el endurecimiento arterial se acompaña de depósito de colesterol en forma de placa (ateroma), la que vamos a destacar describiendo el proceso aterosclerótico. Por tanto, el término aterosclerosis se aplica a diversos tipos de procesos que resultan en una lesión proliferativa de la capa íntima y media arterial, la cual termina por invadir la luz de arterias y en combinación con procesos trombóticos puede comprometer la funcionalidad circulatoria de estos vasos (43). La aterosclerosis es una enfermedad de evolución crónica y degenerativa, que implica una lesión en la pared arterial y desencadena una respuesta inflamatoria y fibroproliferativa especializada. Esta lesión se produce por agentes químicos (LDL, VLDL, QM, homocisteína), por acción mecánica (hipertensión), e incluso por factores inmunológicos. Puede afectar a todas las arterias del organismo, con especial importancia en las arterias coronarias, cerebrales, renales y/o de extremidades (17). Figura 4. Estructura arterial. Tomada de A.D.A.M., 2013. 25 Romero-Moraleda B, 2014 La pared arterial consta de tres capas celulares bien diferenciadas (figura 4): la íntima, formada por una monocapa de células endoteliales asociadas entre sí para formar el lumen que contacta con la sangre, una membrana basal subendotelial y una lámina elástica interna; la media, constituida por múltiples capas de células de músculo liso (CML) entremezcladas con fibras elásticas; y la adventicia formada por pequeños capilares y tejido conjuntivo. En la lesión aterosclerótica (placa de ateroma), la estructura normal de la pared arterial se modifica significativamente: se forman placas de tejidos fibrosos y se acumulan componentes lipídicos procedentes del plasma en la capa íntima y media arterial, que terminan por invadir la luz de las arterias con pérdida de su flexibilidad (47). Muchos autores han descrito el proceso de aterosclerosis en tres etapas: iniciación de la lesión o formación de la estría grasa, formación de la placa fibrosa, lesiones avanzadas y trombosis (20, 199). Las estrías de grasa pueden encontrarse hasta en recién nacidos, sin embargo muchas de ellas desaparecen en las primeras décadas (266). Otras, en general, las cercanas a ramificaciones de los vasos, pueden progresar hasta ser lesiones fibrosas o ateromas complicados, especialmente cuando está asociado a hipertensión y/o hiperlipidemia (268). Las estrías grasas son lesiones aplanadas que pueden ser originadas por el continuo tren sinusoidal de ondas de presión ocasionadas por las contracciones de los ventrículos (47). Estas lesiones son visibles desde la cara endotelial y constituidas por acumulaciones en la íntima de células llenas de inclusiones esféricas lipídicas (consideradas células espumosas). Esta acumulación se produce por un aumento de la permeabilidad de la membrana, que permite la entrada de lipoproteínas en exceso y, cuya deposición, origina una migración de células de la media a la íntima (268). Las 2626 Tesis Doctoral LDL quedan retenidas por la interacción entre la ApoB de las LDL y los proteoglicanos de la matriz subendotelial (33). Esta acumulación de partículas de LDL estimula en el endotelio la producción de moléculas proinflamatorias, incluyendo moléculas de adhesión celular y factores de crecimiento, lo que provoca la llegada de monocitos y linfocitos a la pared arterial. Estos monocitos, al cruzar el endotelio se convierten en macrófagos residentes de la íntima. La continua acumulación de ésteres de C, PL y TG genera vacuolas lipídicas en su citoplasma, dando apariencia de tener espuma, por ello, se les denomina células espumosas (43). El progreso de las estrías grasas a lesiones más complicadas, o su reversión, depende de la dinámica de la respuesta del tejido al continuo ingreso de lipoproteínas. Las HDL tienen un importante doble papel protector en la aterosclerosis (13). Por un lado, son capaces de retirar el exceso de colesterol acumulado en la matriz subendotelial y en el interior de las células espumosas, y por otro, protege de la oxidación lipídica gracias a la degradación de PL biológicamente activos (287). Esto también provoca la estimulación de la respuesta inmune local y la manifestación de efectos a distancia, como la producción de la proteína C reactiva en el hígado (13). 27 Romero-Moraleda B, 2014 La siguiente fase en el desarrollo de la aterosclerosis es la formación de la placa fibrosa que se caracteriza por un crecimiento de la masa lipídica extracelular (C y CE), la acumulación de células musculares lisas y la formación de un red proteica de matriz extracelular producida por las células musculares lisas (211) (figura 5). La placa fibrosa se produce por la migración de las células musculares lisas de la capa media hacia la matriz subendotelial. En este punto, las células proliferan y captan Lp que junto con las células espumosas engrosan el núcleo lipídico. Estas células secretan proteínas de la matriz extracelular, como colágeno y proteoglicanos desarrollando la placa fibrosa (106). Figura 5. Progresión de la lesión aterosclerótica: formación de la placa fibrosa. CML: células músculo liso. Tomada de Martín Bautista, 2005. 2828 Tesis Doctoral El exceso de LDL en la íntima hace que el C cree núcleos de cristalización en las membranas y vacuolas ya muy saturadas. Esto conlleva a lisis celular, dando origen a los centros necróticos en la base de lesiones ateroscleróticas fibrosas (43). En la fase siguiente donde se producen lesiones avanzadas y/o trombosis depende de la estabilidad de la placa fibrosa que, a su vez, depende del equilibrio entre la síntesis y la degradación de la proteínas de la matriz (figura 6). Las células musculares lisas sintetizan las fibras de colágeno y los proteoglicanos de la matriz extracelular, mientras que los macrófagos secretan varias proteinasas que las degradan. Las placas más complejas también pueden presentar depósitos de calcio lo que provoca un cambio en las características mecánicas del tejido arterial, contribuyendo a la inestabilidad de la placa y limitando la flexibilidad de los vasos. Los componentes internos de la placa y el factor tisular inician la cascada de coagulación que provoca la adhesión de plaquetas circulantes y que a su vez, pueden estenosar la luz arterial hasta la oclusión por el trombo (106). Figura 6. Lesiones avanzadas: ruptura de la placa fibrosa y trombosis. Tomada de Martín Bautista, 2005. 29 Romero-Moraleda B, 2014 De esta forma las lesiones ateroscleróticas avanzadas pueden provocar isquemias como resultado de un estrechamiento progresivo de la luz arterial. El resultado de la ruptura de la placa y la trombosis tiene como consecuencia la ECV, como infarto de miocardio o accidente cerebrovascular. Por ello, a pesar de la gran evidencia científica desarrollada acerca de este problema, sigue estando en alza el estudio de la prevención de estas patologías para abarcarlo de forma eficaz y segura. Otros autores, especialmente Herbert C. Stary (275-277), estadifica las lesiones en ocho etapas, las tres primeras etapas son las lesiones precoces y las siguientes son las lesiones avanzadas. En las siguientes figuras podemos ver las descripción de los diferentes estadios o tipos: 3030 Tesis Doctoral Figura 7. Estadios de las lesiones en el proceso aterosclerótico. Modificada de Sabán Ruiz, 2012. 31 Romero-Moraleda B, 2014 Figura 8. Progresión gráfica de la aterosclerosis. Tomada de Child, 2013. 1.5.2. Mecanismos aterogénicos de las lipoproteínas Como ya hemos mencionado anteriormente, las alteraciones de las lipoproteínas plasmáticas y los trastornos del metabolismo de los lípidos se encuentran entre los factores de riesgo de la enfermedad aterosclerótica más firmemente establecidos y mejor conocidos (88, 106, 133, 146, 210, 219, 247, 256, 325). Son muchos los mecanismos aterogénicos implicados en el proceso. Siguiendo la interesante revisión realizada por Camejo et al. (43), cuyo propósito es discutir de forma abreviada las bases moleculares y celulares de los procesos que indican una relación causa-efecto entre las 3232 Tesis Doctoral dislipoproteinemias y las lesiones ateroscleróticas, podemos sintetizar los numerosos hallazgos que describen la influencia que las distintas alteraciones lipídicas tienen sobre el procesos aterosclerótico: 1. La aterosclerosis es una respuesta de la pared arterial a estímulos nocivos: esta conclusión no es más que el proceso aterogénico descrito en el apartado anterior, donde podemos ver las diferentes fases que se producen tras una lesión en la pared arterial. 2. La pared arterial intercambia lipoproteínas y otros componentes con la sangre circulante. Por tanto, la pared arterial es considerada como un tejido metabólicamente activo, que como tal requiere un recambio continuo de metabolitos y gases con la sangre. En la pared arterial sana, cada uno de los componentes del plasma que cruza el endotelio y reside temporalmente en el espacio extracelular de la íntima y media, se encuentra en equilibrio dinámico con el plasma. Según el estudio de Vasile et al. (302), cuando el endotelio presenta lesiones se produce un desequilibrio que provoca un aumento de la entrada y acumulación de LDL en la capa íntima-media arterial. 3. Un aumento de colesterol de las membranas celulares conduce a alteraciones de su funcionalidad: la apoptosis y necrosis celular asociada al progreso aterosclerótico parece ser una consecuencia directa del aumento de C en la membrana citoplasmática y lisosomal de las células espumosas. Por tanto, debido a que la membrana plasmática de todas las células es el asiento de los procesos de intercambio con el medio extracelular, cualquier alteración de la funcionalidad tendrá su efecto nocivo. Como describieron en sus estudios Bondjers et al. (23, 24) y Ross (244), estos procesos de lisis suponen dentro de la lesión aterosclerótica el inicio de la adhesión de plaquetas y monocitos al subendotelio, fase importante en el progreso y establecimiento de la enfermedad. 33 Romero-Moraleda B, 2014 4. La cantidad de lipoproteínas de la íntima está relacionada con la concentración de lipoproteínas circulantes: estudios que han cuantificado la cantidad de LDL y ApoB en la íntima arterial y circulante en sangre confirman que existe una correlación estadísticamente significativa entre ambos (269), además de comprobar que en las lesiones de la capa íntima se halla el doble de concentración de LDL que en regiones sanas. 5. Las diferentes formas de las Lp: las partículas de LDL son heterogéneas en términos de tamaño, densidad y propiedades físicas, concretamente las partículas LDL pequeñas y densas se han asociado con un mayor riesgo de enfermedad cardiaca coronaria, incluso en presencia de una concentración de LDL relativamente normal (272). Diferentes trabajos donde han comparado las características electroforéticas de las partículas de LDL y su comportamiento cinético han demostrado que las partículas VLDL grandes son las precursoras de las LDL pequeñas y densas, y que a mayor tiempo de permanencia en las VLDL se ve favorecido el intercambio de lípidos (298). En el metabolismo, los CE permanecen en las partículas de LDL, pero parte de estos se transfieren por acción de la CETP a las VLDL mediante su intercambio con TG. Como consecuencia las partículas de LDL, se enriquecen en TG, los cuales son mejor sustrato para la lipasa hepática (LH) (53, 59, 181, 222). A continuación, la LH remodela las LDL grandes mediante la hidrólisis de TG de su parte central y de PL de su superficie, para convertirlas así en partículas más pequeñas y densas (53, 59, 181, 222). Estas partículas se concentran con mayor facilidad en la pared arterial, son más propensas a la oxidación y tienen una menor afinidad para los receptores LDL (21, 103, 297). Por otra parte, la modificación oxidativa de los lípidos asociados a LDL es un iniciador directo de la aterogénesis (241). 3434 Tesis Doctoral 1.6. Índices aterogénicos: significado y utilidad Las alteraciones lipoproteicas representan alrededor del 50 % del riesgo atribuible al desarrollo de ECV siendo el principal factor de la aterosclerosis (336). Es por ello que el riesgo cardiovascular puede predecirse mediante las distintas concentraciones de Lp. La utilización de las concentraciones del perfil lipídico (TC, TG, LDL, HDL) y las distintas apoproteínas (concretamente, ApoB, ApoA-I, ApoA-II y Apo-C), puede aportar una información cuantitativa parcialmente importante, pero sin aportar información acerca del balance entre Lp aterogénicas y antiaterogénicas. Es por esto que resulta razonable pensar que evaluar el riesgo coronario basándose exclusivamente en la concentración de las Lp podría ser incompleto, sobre todo en individuos que muestran un riesgo bajo o intermedio (195), como sucede en la muestra de nuestro estudio. Con el fin de mejorar la capacidad predictiva y controlar en la práctica clínica los cambios en los pacientes que son sometidos a un tratamiento contra la hiperlipoproteinemia, se han propuesto varios cocientes o índices lipoproteicos (229). De forma general, estos cocientes están formados por un numerador que contiene una variable lipídica con una asociación directa con el riesgo cardiovascular (por ejemplo TC, LDL) y un denominador que tiene una relación inversa con el éste (HDL). Por lo que, generalmente, cuanto mayor sea el valor de estos cocientes mayor será el riesgo de desarrollar una ECV. En este apartado describiremos los diferentes índices o cocientes para examinar el riesgo cardiovascular. Además, trataremos de analizar brevemente su significado y utilización en los diferentes estudios. 35 Romero-Moraleda B, 2014 1.6.1. Cociente TC/HDL Diferentes estudios como Framingham (50), Lipid Research Clinics Prevalence Cohort (LRCP) (116) y Munster Heart Study (PROCAM) (9) confirman que el cociente TC/HDL es un predictor de riesgo coronario más potente que la utilización independiente de CT, LDL y HDL. De hecho, este índice está incluido en la ecuación de Framingham para mejorar la predicción del riesgo (7). En los estudios West of Scotland Coronary Prevention Study (WOSCOPS) (60), ir Force/Texas Coronary Atherosclerosis Prevention Study (AFCAPS/TexCAPS) (113) y Scandinavian Simvastatin Survival Study (4S) (226), el valor predictivo de desarrollo de episodios coronarios del índice TC/HDL fue superior al de otros parámetros lipídicos. El trabajo de Kinosian et al. (157) también mostró que el cociente TC/HDL tiene una mayor capacidad predictiva que las variables utilizadas de forma independiente, con una capacidad predictiva similar al cociente LDL/HDL. Otro estudio epidemiológico con 14.916 varones pertenecientes al Physical Health Study (274), en el cual compararon de forma aislada diferentes variables del perfil lipídico (TC, HDL y ApoA-I, ApoA-II y ApoB) entre 246 casos de infarto de miocardio y 246 controles durante 5 años de seguimiento, mostró que el mejor cociente para definir el riesgo de ECV fue el TC/HDL. Además, tras ajustar en función a otros factores, se observó que cada incremento de una unidad de este cociente se asociaba a un aumento del 53 % del riesgo de infarto de miocardio (274). Otro estudio, en este caso con mujeres, el Women´s Health Study (240), analizó durante 3 años a 28.263 mujeres posmenopáusicas. Entre todas las variables analizadas para predecir el riego de ECV, unicamente la proteína C-reactiva y el cociente TC/HDL fueron variables predictoras independientes. 3636 Tesis Doctoral Además el aumento de este cociente determina un mayor riesgo cardiovascular porque se asocia a hipertrigliceridemia, hipertensión arterial, intolerancia a la glucosa y resistencia a la insulina (233). En un interesante estudio de autopsias, donde los pacientes fallecieron de forma súbita debido a la rotura de la placa de ateroma y trombosis coronaria aguda, se constató que valores altos en este cociente se asocian a inflamación e inestabilidad de las placas de ateroma (41), debido a que los pacientes fallecidos por rotura de placa de ateroma y trombosis coronaria aguda tenían un cociente TC/HDL mayor que los pacientes que fallecían debido a una trombosis coronaria sin rotura de placa, sino por estenosis coronaria severa sin trombosis (41). Otro dato interesante a señalar es que se ha observado que el cociente TC/HDL es un buen predictor del grosor de la capa íntima-media de la arteria carótida, con un poder superior al de las variables aisladas y similar al cociente LDL/HDL y ApoB/ApoA-I, de los que hablaremos a continuación (195). Considerando de forma global las cifras, los investigadores del estudio Framingham concluyeron que en prevención primaria, el riesgo promedio aumenta a partir de un cociente TC/HDL > 5 en los varones y > 4,5 en mujeres (ver tabla 7) (325). Para destacar la importancia de la aplicación de este índice, podemos poner un ejemplo con valores de variables independientes que se hallan en los límites deseables. Esto es, para un TC de 231 mg/dl y una concentración de HDL de 42 mg/dl en un varón corresponde una relación CT/HDL de 5,5, lo que indica un riesgo aterogénico moderado; en cambio, con el mismo nivel de TC, si el HDL fuera de 60 mg/dl, el índice sería de 3,8 (195). Por presentar mayor sensibilidad y especificidad, a diferencia de la concentración de TC aislada, este índice ha sido elegido para estimar el riesgo cardiovascular (104). 37 Romero-Moraleda B, 2014 Por último, acerca de este índice podemos hacer referencia a otro estudio retrospectivo con un seguimiento durante 20 años a 1.439 varones y 2.812 mujeres con episodio de ECV, donde los autores concluyen que los varones que presentan una concentración elevada de LDL no deberían ser tratados de forma agresiva si el índice TC/HDL es bajo, así como, las elevaciones modestas de LDL deben tratarse de forma más agresiva si el índice TC/HDL es alto (209). Por todo ello, estos datos indican que el índice TC/HDL es una gran herramienta para predecir el riesgo cardiovascular y un buen parámetro para decidir en cada intervención, con pacientes en la práctica clínica, la intensidad y necesidad de intervención terapéutica (195). Debido a estos argumentos, y como ahondaremos más adelante en la justificación de esta tesis doctoral, se destaca la necesidad de valorar el cambio con este índice en los pacientes que han sido sometidos a una intervención con dieta y ejercicio. 1.6.2. Cociente LDL/HDL Debido a que dos tercios del colesterol total que circula en plasma se encuentra en las LDL, podemos considerar este cociente como un índice muy similar al anterior. Sin embargo, este cociente presenta algunas limitaciones cuando los valores de trigliceridemia se elevan por encima de 300 mg/dl, no siendo válida la estimación del LDL mediante la fórmula de Friedwald (LDL=TC-(HDL+TG/5)) (100). También existe un enriquecimiento en C de la fracción de lipoproteínas de muy baja densidad, por lo que el cociente LDL/HDL puede infraestimar el grado de alteración lipoproteica en estos sujetos (103). Por ello, en esos casos se recomienda más el uso del índice TC/HDL. Por otro lado, existen diferentes estudios donde se ha constatado que el cociente LDL/HDL es un potente predictor de riesgo cardiovascular sobre todo en individuos que presentan hipertrigliceridemia, como ha mostrado el estudio Helsinki 3838 Tesis Doctoral (179) y el Physicians Health Study (9). Como datos interesantes a destacar de este índice, encontramos el trabajo de Burke et al. (41) donde se analizó la relación entre los factores de riesgo y la función vasomotora arterial en 241 individuos sanos de ambos sexos con edades comprendidas entre los 15 y 69 años. Los resultados de este trabajo muestran que el cociente LDL/HDL fue la variable que más correlacionó con la vasodilatación mediada por el flujo (dependiente del endotelio) y por la administración de nitritos (dependiente del músculo liso) (41). Esto es una conclusión importante debido a que la disfunción del endotelio arterial se considera un factor principal en el origen de la arteriosclerosis y en la patogenia de síndromes coronarios agudos (52). En la tabla 7 podemos observar los puntos de corte considerados por los investigadores del estudio Framingham, a partir de los cuales consideran riesgo promedio en prevención primaria y secundaria para este índice (112). Tabla 7. Categorías de riesgo y puntos de corte diana para los cocientes TC/HDL, LDL/HDL y ApoB/ApoA-I divididos por sexo. Apo: apolipoproteína; LDL: lipoproteínas de baja densidad; HDL: lipoproteínas de baja densidad; TC: colesterol total. Modificada de Millán et al., 2010. Prevención primaria Cocientes Cifra de riesgo Prevención secundaria Objetivo Cifra de riesgo Objetivo ♂ ♀ ♂ ♀ ♂ ♀ ♂ ♀ TC/HDL >5 >4,5 <4,5 <4 >4 >3,5 <3,5 <3 LDL/HDL >3,5 >3 <3 <2,5 >3 >2,5 <2,5 <2 ApoB/ApoA-I >1 >0,9 <0,9 <0,8 >0,8 >0,7 <0,7 <0,6 39 Romero-Moraleda B, 2014 1.6.3. Cociente ApoB/ApoA-I Como señalamos anteriormente en la tabla 2, la ApoB constituye la mayor parte del contenido proteico de las LDL, IDL y VLDL. Mientras que la ApoA-I es la principal apolipoproteína de las HDL. Por tanto, el cociente ApoB/ApoA-I es indicador del equilibrio entre las partículas aterogénicas y no aterogénicas, siendo capaz de predecir el riesgo aterogénico. De hecho, algunos estudios demuestran que es incluso superior al cociente TC/HDL (195). Este cociente pone de manifiesto la relación entre el transporte de colesterol a los tejidos periféricos y el transporte reverso del colesterol hacia el hígado (291). Cuanto mayor sea el índice, mayor cantidad de colesterol de las lipoproteínas aterogénicas circulará por el compartimento plasmático y será más susceptible de provocar disfunción endotelial y/o desencadenar o acelerar el proceso aterogénico. Por el contrario, cuanto menor sea, menor será la agresión vascular del colesterol plasmático y mayor y más eficaz el transporte reverso de colesterol, por lo que menor será también el riesgo de ECV. 4040 Tesis Doctoral Figura 9. Lipoproteínas aterogénicas y antiaterogénicas. Apo: apolipoproteína; QM: quilomicrones; VLDL: lipoproteínas de muy baja densidad; IDL: lipoproteínas de densidad intermedia; LDL: lipoproteínas de baja densidad; HDL: lipoproteínas de baja densidad; C: colesterol. Tomada de Millán et al., 2010. Los índices que a continuación se presentan son estimadores del tamaño de la partícula de LDL, lo que nos puede indicar un cambio en la capacidad aterógenica de esta partícula (195). 1.6.4. Cociente TG/HDL En un estudio realizado en España por Cordero et al. (61) se concluyó que el cociente TG/HDL tiene un alto valor predictivo para el primer evento coronario (infarto de miocardio, angina inestable o isquemia miocárdica subclínica detectada por anormalidades electrocardiográficas) en todas las categorías de índice de masa corporal (BMI), especialmente en sujetos sin obesidad o sobrepeso. Entre los aspectos más destacados a señalar gracias al trabajo de Hanak et al. (123), es que el aumento del cociente TG/HDL se relaciona con la elevación de LDL pequeñas y densas, las cuales reflejan una relación mayor con el inicio y la progresión de la aterosclerosis. 41 Romero-Moraleda B, 2014 Otro estudio realizado con una muestra de 18.778 personas demostró que el índice TG/HDL es una buena herramienta para el diagnóstico del síndrome metabólico (SM) (62). Tras el análisis de estos datos se obtuvo una sensibilidad del 80% y una especificidad del 78% para valores de TG/HDL >2,75 en varones y >1,65 en mujeres (62). 1.6.5. Cociente LDL/ApoB El estudio de Vega et al. (304) concluyó que una relación LDL/ApoB menor de 1,3 indicaría la presencia de un número mayor de partículas LDL con un contenido menor en colesterol, por tanto, LDL pequeñas y densas cuyo poder aterogénico se ve aumentado (304), tal y como se representa en la figura 10. Podemos observar como ante la misma concentración de LDL en plasma, el poder aterogénico puede variar debido a la diferencia en el tamaño de la partícula. ApoB 130 mg/dl 130 mg/dl LDL pequeñas: más aterogénicas, entran en la pared arterial más fácilmente, siendo más susceptibles a la oxidación que las LDL grandes LDL grandes: menos aterogénicas Figura 10. Paradigma del tamaño de la partícula LDL. 4242 Tesis Doctoral 1.6.6. Empleo de los índices aterogénicos para monitorizar el tratamiento hipolipemiante En la literatura científica encontramos la utilización de estos índices, sobre todo en tratamientos basados en fármacos hipolipemiantes que tienen efecto sobre el metabolismo lipídico y sobre los cocientes lipoproteicos. Sin extendernos demasiado en la descripción de los estudios farmacológicos vamos a realizar esta breve reseña sobre los mismos, debido a que se ha mostrado la alta fiabilidad de utilizar los índices aterogénicos para monitorizar la respuesta al tratamiento. Por el contrario, son escasos los estudios que emplean estos índices cuando se realiza una intervención con modificación del estilo de vida donde se incluye ejercicio. Por ello, los hallazgos encontrados al respecto serán descritos en el epígrafe siguiente. Las conclusiones halladas en los diferentes estudios farmacológicos hipolipemiantes son las siguentes: (a) los cocientes son mejores predictores de riesgo coronario que otras variables lipídicas, (b) la efectividad e idoneidad de un fármaco hipolipemiante podría ser tanto mayor cuanto más potentes son sus efectos sobre los cocientes y (c) la reducción de estos cocientes sería el principal predictor del beneficio del tratamiento de las dislipemias (36, 197, 229, 243, 315). Desafortunadamente, se requieren más estudios de intervención hipolipemiante no farmacológica, como el presentado en este trabajo, para conocer la relación entre los cambios lipídicos y el beneficio clínico obtenido tras la intervención. 1.7. Perfil lipídico En este apartado vamos a describir parte de la literatura científica más relevante concerniente a las variables independientes de nuestra intervención. Esto es, aquellos 43 Romero-Moraleda B, 2014 estudios donde hayan comprobado los efectos que una dieta y un programa de ejercicio físico acompañado de una pérdida de peso, tienen sobre las variables del perfil lipídico, teniendo en cuenta las variaciones metodológicas de cada trabajo. La obesidad es uno de los factores de riesgo más asociado con las alteraciones de los lípidos y Lp plasmáticas (137). Es importante destacar la patogenia o alteraciones que la obesidad provoca en los niveles lipídicos en sangre, debido a que los objetivos de la presente tesis doctoral se vertebran en torno a la influencia que puede tener la pérdida de peso en el perfil lipídico en personas con sobrepeso y obesidad. Esto supone prestar especial atención a la influencia que esta patología puede provocar en los lípidos plasmáticos y su transporte. En obesos, la alteración más frecuente es la hipertrigliceridemia, seguida de la disminución de las HDL, aumento de los AGL y de las LDL. La fisiopatología que podría explicar estas alteraciones hace referencia a que la obesidad pone de manifiesto un funcionamiento defectuoso de las vías de aclaramiento plasmático de las partículas ricas en TG. Fundamentalmente la actividad de la LPL se ve alterada, impidiendo la compensación de la hiperproducción hepática de VLDL, lo que provocaría un aumento de los niveles sanguíneos de lípidos (46). Diversos trabajos también han mostrado que la síntesis de ApoB se encuentra elevada y que las VLDL pueden tener aumentada esta apoproteína, lo que elevaría su poder aterogénico (117, 158, 236). Por otra parte, la disminución de las concentraciones de HDL también podría deberse al descenso de la actividad de la LPL, lo que se traduce en una diminución de la síntesis de HDL y un incremento de la actividad de la lipasa hepática, que aceleraría su catabolismo (2, 148). 4444 Tesis Doctoral 1.7.1. Efectos de la dieta Existe una amplia literatura científica sobre los efectos que la dieta provoca sobre el perfil lipídico. Las diferentes intervenciones, revisiones y metaanálisis abarcan metodologías muy heterogéneas para tratar de responder a multitud de cuestiones en relación a cómo afectan diferentes repartos en porcentaje de macronutrientes, modificaciones en tipo de grasa ingerida, etc. Varios metaanálisis (129, 130, 155, 193), confirman que los tres tipos de ácidos grasos, saturados, monoinsaturados y poliinsaturados, permiten elevar el HDL, mientras que, las grasas saturadas incrementan la concentración plasmática de LDL y las grasas poliinsaturadas la descienden. Los análisis de estos estudios (105, 193, 311) se muestra que un 1% de incremento en las calorías provenientes de las grasas saturadas aumetarán un 2% la concentración de LDL. Igualmente, cuando se reduce la ingesta de grasas saturadas un 1%, las LDL descienden un 2%. Los resultados del estudio de Ginsberg et al. (105), donde someten a 103 sujetos entre 22 y 67 años a tres tipos de dietas reducidas en grasas saturadas, muestran un descenso medio de un 11% en la concentración de LDL con un promedio de reducción de la ingesta de grasas saturadas de un 6 % en kcal. Además, la concentración de HDL en plasma, se redujo al disminuir la ingesta de grasas saturadas. Esta reducción es debida a los efectos que tiene la disminución de la grasa dietética total junto con un aumento del porcentaje de ingesta de hidratos de carbono, que provoca una aumento de la tasa de depuración y una disminución de la secreción hepática de ApoA-I (29, 38). Este comportamiento del HDL se ha mantenido mucho tiempo en controversia, ya que descensos en esta lipoproteína han asociado a aumentos en el riesgo cardiovascular. Sin embargo, otros estudios confirman que las concentraciones bajas de HDL en poblaciones cuya dieta es 45 Romero-Moraleda B, 2014 baja en grasas no es indicativo de un mayor riesgo de ECV (110, 160, 234). En cuanto a la concentración total de colesterol, esta es muy dependiente de los cambios en el LDL, teniendo una respuesta muy fluctuante y difícilmente predecible por ecuaciones de regresión, debido a que existen otros factores, no solo la ingesta nutricional, los que determinan mayores o menores cambios (150, 191). La mayor parte de las intervenciones dietéticas para comprobar los efectos sobre el perfil lipídico disminuyen la ingesta dietética de grasa y aumentan proporcionalmente la ingesta de hidratos de carbono. Como hemos mencionado anteriormente, este es uno de los motivos por los que el HDL desciende así como puede hacer aumentar la concentración plasmática de TG (69, 155, 234, 262). A este aspecto se le otorga una gran preocupación en la práctica clínica, debido a que la intervención dietética no es completamente beneficiosa en pacientes propensos a hipertrigliceridemia. Sin embargo, como comentaremos más adelante, este problema ha podido ser solventado gracias al importante papel que el ejercicio físico tiene sobre los TG. Por tanto, está establecido que reemplazar ácidos grasos por hidratos de carbono puede no resultar beneficioso para el perfil lipídico, sin embargo, ha sido demostrado que cuando el peso corporal se mantiene, la intervención dietética más beneficiosa es sustituir ácidos grasos saturados por insaturados. Siguiendo el metaanálisis de Mensink et al. (193), la sustitución de un 10% de la energía de los ácidos grasos saturados por hidratos de carbono conllevaría reducir la concentración de LDL en 13 mg/dl de media y el HDL en 4,7 mg/dl, mientras que la sustitución por ácidos grasos monoinsaturados provocaría una disminución de 15 mg/dl para el LDL y solo una reducción de 1,2 mg/dl para el HDL. En el estudio Framingham se ha observado que un incremento de 1 mg/dl de LDL provocaría un aumento del riesgo de ECV del 1% (133, 146, 209). Otros estudios epidemiológicos, también han observado que un aumento de un 1 mg/dl de 4646 Tesis Doctoral HDL disminuiría el riesgo cardiovascular entre un 2-3% (133, 146, 209). Por otro lado, la reducción de la concentración de HDL a través de la dieta no parece ser sea perjudicial, sin embargo, los hallazgos apuntan en dirección de sustituir ácidos grasos saturados por ácidos grasos monoinsaturados o poliinsaturados, para reducir el riesgo de ECV demostrándose un ligero efecto más beneficioso de los ácidos grasos poliinsaturados sobre los monoinsaturados (193). 1.7.2. Efectos de la pérdida de peso En relación a los efectos que la pérdida de peso tiene sobre el perfil lipídico, existe evidencia científica donde se ha establecido que las modificaciones dietéticas anteriormente comentadas acompañadas de una disminución del peso corporal consiguen mayor beneficio (42, 96, 198, 273). De forma resumida, encontramos diferentes intervenciones clínicas, revisiones y metaanálisis que concluyen que la pérdida de peso a través de dieta provoca un descenso de las concentración de TC, LDL, HDL, VLDL y TG (65, 69, 227, 329). Sin embargo, cuando la pérdida de peso se suma a modificaciones en la dieta, no existe evidencia para poder discernir o atribuir los cambios en el perfil lipídico a las modificaciones de la dieta o a la pérdida de peso en sí. Por ello se especula que el descenso de estas variables podría estar provocado por ambos factores sin conocer el porcentaje o predominancia de influencia de cada uno sobre estos cambios. Por cada kilogramo de masa corporal perdida se asocia un descenso de 0,9 mg/dl de TC y 0,36 mg/dl de LDL (69). El estudio de Vaswani et al. (303) propone un mecanismo integrado para explicar los cambios en el perfil lipídico tras la reducción del peso corporal, mostrando que la ratio de producción diario de C tiene una correlación significativa con el exceso de masa corporal, equivalente a 20 mg/dl por kg de masa grasa (257). Por otra parte, aunque el hígado es la principal fuente 47 Romero-Moraleda B, 2014 de C y es el órgano responsable predominantemente de su síntesis, el tejido adiposo también puede sintetizarlo (247). Otra hipótesis del descenso de C es que la restricción energética provoca una inhibición parcial de la /b-metilglutaril-CoA (HMG-CoA) reductasa (257). Además, la movilización de C por parte de las reservas del tejido adiposo provoca la inhibición de la síntesis hepática de colesterol (257). Otra hipótesis propuesta por Bennion et al. (19), con el fin de explicar la reducción de TC con la pérdida de peso, sostiene que la reducción del TC se debe a una mayor excreción de colesterol en la bilis. Los resultados del metaanálisis de Dattilo et al. (69) acerca del descenso de los TG con la pérdida de peso indican que cada kilogramo de peso perdido está asociado con un descenso de 0,27 mg/dl de TG. La actividad de la LPL generalmente incrementa con la pérdida de peso, sobre todo una vez que el peso está estabilizado (259). Sin embargo, los resultados del trabajo de Taskinen et al. (289) mostraron que, cuando se produce una restricción energética aguda, la concentración de la LPL puede descender entre un 5080%. Debido a este descenso de la LPL, la síntesis de lipoproteínas ricas en TG como la VLDL se puede ver afectada y su catabolismo disminuido. Por ello, la transferencia de lípidos al HDL es limitada, lo que resulta en un descenso de la concentración de HDL. Como muchos estudios muestran, la concentración de HDL se ve disminuida durante la pérdida de peso (54, 65, 69, 289). Por el contrario, cuando el peso vuelve a estabilizarse, la LPL vuelve a aumentar con un incremento de la hidrólisis de VLDL y transferencia de lípidos al HDL (65, 69, 289). Sin embargo, en el trabajo de Wood et al. (329) encontramos que tras una intervención de un año los grupos de intervención (dieta vs ejercicio) consiguen aumentar la concentración de HDL. Esta controversia en cuanto al grupo de dieta puede ser justificada por la ausencia de modificaciones en la calidad de la dieta. 4848 Tesis Doctoral En otro trabajo se compararon los efectos de dos tipos de intervención sobre las lipoproteínas y la composición corporal (330). Por un lado, hubo un grupo de intervención que realizó solo dieta (n=40) y por otro, un grupo que se sometió a dieta más ejercicio (n=39) durante un año. El grupo de ejercicio andaba o corría alrededor de 14 km/semana. Los resultados obtenidos muestran que, aunque el grupo de dieta consiguió disminuir significativamente la masa grasa, sin embargo, el grupo de dieta y ejercicio consiguió perder sustancialmente más. En los varones, la dieta junto al ejercicio consiguió aumentar más la concentración de HDL que la dieta sola. En las mujeres, el ejercicio compensó el descenso que se observó en el grupo de dieta, evitando disminuciones significativas del HDL comparados con el grupo control. En cuanto a la concentración de TG y LDL en las mujeres, se produjo un descenso mayor en los grupos de dieta más ejercicio que en dieta solo. En los varones, el descenso de TG fue mucho más pronunciado en el grupo de dieta más ejercicio, sin embargo el LDL se vio más disminuido en el grupo de solo dieta (330). En general, los autores concluyen que, añadir ejercicio a una dieta hipocalórica obtiene mejoras adicionales que benefician la salud cardiovascular. 1.7.3. Efectos del ejercicio En este apartado se tratará de aunar los estudios principales que han intentado mostrar qué efectos tiene el ejercicio sobre el tratamiento de la dislipemia, aunque en el apartado anterior ya se han mostrado algunos de los efectos que el ejercicio puede añadir a la restricción calórica. Actualmente existe evidencia menos consistente de los efectos del ejercicio sobre el perfil lipídico, sobre todo cuando el programa de ejercicio es combinado con una dieta apropiada para perder peso (87, 151). 49 Romero-Moraleda B, 2014 A nivel epidemiológico, son muchos los estudios que muestran una relación inversa entre el consumo de oxígeno máximo (VO2máx) y el riesgo cardiovascular (161, 165, 192, 338). Los análisis de Carrol et al. (48) y Durstine et al. (83) muestran una fuerte evidencia de que los sujetos físicamente activos tienen una concentración mayor de HDL y menor de TG (84). Las personas físicamente activas mostraban entre un 19 y un 50% menos de TG en plasma que las personas sedentarias. Mientras que la concentración de HDL era entre un 9 a un 59% mayor (84). Con respecto a la relación entre dosis-respuesta, encontramos un estudio transversal de Kokkinos et al. (163) con una muestra de 2906 varones de mediana edad, los cuales fueron estratificados en 6 grupos según los km/semana que recorrían. Los resultados de este estudio mostraron que los niveles de TG, HDL y el índice TC/HDL eran mejores cuanto mayor era el volumen de entrenamiento. Por ejemplo, el HDL incrementaba 0,20 mg/dl/km aproximadamente. En cuanto a los estudios de intervención que han analizado el rol del ejercicio físico como tratamiento de la hiperlipidemia, son mayoría los que han utilizado el ejercicio aeróbico en sus múltiples modalidades como variable independiente. Sin embargo, también podemos encontrar trabajos donde examinan los efectos del entrenamiento de fuerza y del entrenamiento combinado (fuerza + aeróbico) (264, 265, 280). Es necesario remarcar que es mucha la heterogeneidad metodológica para establecer conclusiones consistentes con el fin de poder prescribir el modo, volumen e intensidad de ejercicio más eficaz para el tratamiento de las hiperlipidemias. En referencia a los niveles de TC y LDL, es poco frecuente encontrar cambios debido al ejercicio por sí solo (83, 84). En la revisión de Durstine et al., solo en el 25% de las publicaciones revisadas se muestran reducciones tanto en varones como en mujeres, de 5050 Tesis Doctoral un 4 a un 20% en la concentración de TC. Del mismo modo, la concentración de LDL se ve disminuida entre un 5 y 19%. En general, las estimaciones de un metaanálisis de estudios de casos y controles aleatorios, indican que solo se puede esperar que desciendan los niveles de TC y LDL por la práctica de ejercicio alrededor de 4 mg/dl. Mientras que para el HDL se ha visto que tras un programa de ejercicio aeróbico se produce un aumento del 4 al 22%, tanto en varones como mujeres. La reducción para los niveles de TG es del 4 al 37%, comprobando estos cambios más en varones que en mujeres (83, 84). El trabajo de Halbert et al. (121) propuso unos rangos menores en cuanto a la estimación de los cambios para el HDL y TG tras un programa de ejercicio, siendo 2 mg/dl el aumento observado para el HDL y una reducción de 9 mg/dl para la concentración de TG. Estos cambios pueden resultar modestos, pero representan una disminución del riesgo cardiovascular de entre un 2 y un 4% (110-112). Como ya se ha mencionado, son pocos los estudios de intervención que han comprobado cambios significativos en los niveles de LDL y TC tras un programa de entrenamiento. Además, se ha propuesto que, para descender la concentración de LDL y TC en plasma, es necesario superar un determinado umbral de entrenamiento (171, 251). En los estudios donde han mostrado estos cambios, lo han atribuido a que el programa de ejercicio tenía un gasto energético superior a las 1.200 kcal/semana (4, 74, 131, 217). Los programas de ejercicio aeróbico, cuyo gasto energético fue mayor, son más efectivos para descender el LDL, TG y TC y aumentar el HDL (32, 89). Dentro de esta controversia, muchos investigadores han sugerido que la respuesta del perfil lipídico al ejercicio en sujetos previamente sedentarios depende de los valores iniciales de estas variables, así como la edad, el sexo, la pérdida de masa grasa y otros parámetros (124, 296). Sin embargo, los valores iniciales de TC y LDL no parecen tener una influencia significativa para su descenso por medio del ejercicio físico. Esto puede 51 Romero-Moraleda B, 2014 deberse a que estos cambios pueden acontecer en personas cuyo valor inicial es alto (4, 93) o normal (10, 228). En cuanto a las variables que se han propuesto como necesarias para modificar la concentración de LDL y TC, y que son inducidas por ejercicio, podemos encontrar el cambio en el peso corporal y en la masa grasa (284). Sin embargo, esta afirmación puede ser discutida. En primer lugar, existen estudios de intervención con ejercicio donde la LDL y el TC se han visto significativamente reducidos sin cambios en el peso corporal o en el porcentaje graso (10, 131, 156, 200, 217, 228, 294, 306). También encontramos estudios de intervención con ejercicio donde no se muestran cambios en el LDL y el TC, a pesar de los descensos en el peso corporal y en la masa grasa (64, 95, 99, 136, 170, 329). Además, cuando se producen cambios en la concentración de LDL y TC debido al ejercicio, estos cambios no parecen presentar diferencias a cuando el peso total y el graso descienden o no. A pesar de todo esto, donde sí se muestran resultados consistentes para descender el LDL y el TC, son en los estudios donde se ha visto una pérdida de peso inducida por un programa de dieta y ejercicio (6, 213, 260, 305, 313, 317, 329, 330). Sin embargo, en estas intervenciones no está claro a qué es debido el descenso en la concentración de LDL y TC, pudiendo ser causado, como hablábamos anteriormente, a un aumento del déficit calórico, a la pérdida de peso inducida por ejercicio o por dieta hipocalórica, o a cambios en el porcentaje de grasa saturada ingerida (calidad de la dieta). El metaanálisis de Tran et al. (296) sí muestra hallazgos consistentes que afirman que los niveles de HDL inicial marcan la respuesta al ejercicio. Es decir, sujetos con bajos niveles en la concentración de HDL consigue mayores incrementos que aquellos cuyo valor inicial es mayor. La revisión de Durstine et al. (83) no extrapola esta afirmación a la concentración de TG. Al contrario de lo expuesto para la LDL y el TC, no es necesario obtener una reducción de peso o masa grasa con el ejercicio para obtener 5252 Tesis Doctoral cambios significativos en la concentración de HDL y TG (83). Para los varones sí podemos encontrar más estudios que muestran cambios favorables con la pérdida de peso y masa grasa con ejercicio sobre estas variables (10, 73, 136, 170, 235, 260, 329). Sin embargo, en mujeres son más frecuentes los cambios en el HDL y TG sin pérdida de peso y/o masa grasa (30, 31, 81, 109). De hecho, la respuesta en mujeres del HDL, cuando el peso disminuye a través de dieta hipocalórica con o sin ejercicio, puede resultar muy heterogénea, pudiendo aumentar la concentración (270, 323, 330), descenderla (6, 213, 317) o mantenerla (278, 305). Para la concentración de TG, muchos estudios han mostrado que para los varones, un gasto calórico a través del ejercicio de 1.000 kcal/semana son suficientes para descender su concentración (86, 94, 254, 279, 328). Sin embargo, para las mujeres estos cambios son menos frecuentes (30, 332, 334). 1.7.3.1. Efectos del volumen e intensidad del ejercicio Otro aspecto de controversia que resulta difícil de evaluar son los efectos de la intensidad del ejercicio. En relación a esto, encontramos estudios que indican que sería necesario como mínimo un 60% de intensidad de la frecuencia cardiaca máxima o el VO2máx para obtener mejoras en el perfil lipídico (279), comprobando mayores cambios en el grupo de alta intensidad versus moderada intensidad. Despres et al. (73), en una intervención donde comparó el volumen de entrenamiento (moderado versus alto), no encontró diferencias significativas para mejorar las variables del perfil lipídico. La falta de estudios científicos que aborden esta cuestión no permite profundizar en los efectos que diferentes volúmenes e intensidades de entrenamiento pueden tener sobre el perfil lipídico, por lo tanto, se requieren nuevos estudios transversales que arrojen resultados concernientes a estos parámetros del entrenamiento. 53 Romero-Moraleda B, 2014 1.7.3.2. Efectos del modo de ejercicio Dentro de las variables que debemos valorar también en cuanto a la prescripción del ejercicio es el modo del mismo, que a diferencia del volumen e intensidad, sí que ha sido ampliamente estudiado en los últimos años. Diferentes estudios muestran que el ejercicio de fuerza no provoca cambios sobre el perfil lipídico, sobre todo en la concentración de LDL y TC (31, 162, 180). Encontramos por otro lado, resultados favorables acerca del entrenamiento de fuerza donde se consiguió disminuir el LDL, TG y TC y aumentar modestamente la concentración de HDL (34, 107, 140). Estos hallazgos parecen estar limitados a las mujeres, además estos estudios presentan un tamaño de la muestra pequeño como para poder inferir sobre la población. El reciente metaanálisis de Strasser (282), donde trata de resumir los efectos favorables que el entrenamiento de fuerza ejerce sobre el tratamiento del SM, no encuentra resultados consistentes para establecer o confirmar el efecto positivo del entrenamiento de fuerza sobre la dislipemia. En general, el entrenamiento de fuerza es considerado menos efectivo para modificar el perfil lipídico que el entrenamiento de resistencia, lo cual puede estar relacionado al menor gasto energético que puede provocar el entrenamiento de fuerza comparado con el entrenamiento aeróbico. A pesar de ello, el entrenamiento de fuerza no puede ser desconsiderado en el tratamiento de la hiperlipoproteinemia, ya que esta patología va asociada a otras diferentes donde sí se ha mostrado evidencia científica de poder mejorar otras variables que se relacionan directamente con el riesgo de desarrollar ECV (282). En cuanto al ejercicio aeróbico o de resistencia podemos encontrar que es el modo de ejercicio más estudiado para el tratamiento de las patologías cardiovasculares. Basándonos en el reciente metaanálisis de Pattyn y col. (225), donde realizaron una 5454 Tesis Doctoral revisión sobre los efectos del ejercicio aeróbico, podemos ver los cambios favorables que se obtienen cuando pacientes con SM son sometidos a una intervención con entrenamiento de resistencia. En primer lugar, destacan las mejoras significativas que se producen en diferentes variables de composición corporal como el perímetro de cintura, peso e BMI. Estas mejoras están asociadas de forma directa con cambios favorables en el perfil lipídico y las lipoproteínas debido a mecanismos relacionados con la disminución de la resistencia a la insulina. En segundo lugar, en este metaanálisis se muestra que el HDL aumenta y que el LDL, TG y TC disminuyen significativamente con el ejercicio aeróbico. Además se destaca la capacidad aeróbica como gran predictor del desarrollo de enfermedades cardiovasculares y de mortalidad. En la tabla que se presenta a continuación, se clasifican los estudios de los diferentes investigadores que han tratado de ver cuáles son los cambios sobre el perfil lipídico según el modo de ejercicio (tabla 8). En esta tabla queremos mostrar, de forma gráfica, la controversia que sigue habiendo actualmente sobre los efectos que los diferentes modos de ejercicio tienen sobre el perfil lipídico. Por ello representamos en las diferentes filas si los resultados de esos estudios mostraron mejoras o no cambiaron, según el modo de ejercicio representado en las columnas (12, 49, 51, 56, 82, 89, 91, 107, 135, 140, 144, 169, 177, 183, 224, 231, 263): 55 Romero-Moraleda B, 2014 Tabla 8. Estudios clasificados según los cambios o no que han mostrado sus resultados sobre el perfil lipídico. TG: triglicéridos; LDL: lipoproteínas de baja densidad; HDL: lipoproteínas de baja densidad. Mejora HDL No cambia HDL Entrenamiento de fuerza Entrenamiento de resistencia Entrenamiento combinado (fuerza + resistencia) Hurley, 1988; Joseph, 1999 (solo mejoras en varones); Sigal, 2007 (cambios modestos); Fahlman, 2002; Johnson, 1982; Goldberg, 1984. Park, 2003; Sigal, 2007 (cambios modestos); Banz, 2003; Fahlman, 2002; LeMura, 2000. Park, 2003; Sigal, 2007 (cambios modestos); Christos, 2009; Marques, 2009. Castaneda, 2002; Dunstan, 2002; Smutok, 1993; Arora, 2009. Smutok, 1993; Klimcakova, 2006; Manning, 1991; Olson, 2007; Prabhakaran, 1999; Treuth, 1995; Kokkinos, 1991; Arora, 2009; Marques, 2009; Elliot, 2002; LeMura, 2000. Maiorana, 2002; LeMura, 2000. Mejora LDL Honkola, 1997; Hurley, 1988; Prabhakaran, 1999; Sigal, 2007 (cambios modestos); Fahlman, 2002; Johnson, 1982; Goldberg, 1984. Sigal, 2007 (cambios modestos); Fahlman, 2002; Fenkci, 2006. Sigal, 2007 (cambios modestos); Marques, 2009. No cambia LDL Castaneda, 2002; Dunstan, 2002; Smutok, 1993; Klimcakova, 2006; Manning, 1991; Olson, 2007; Treuth, 1995; Banz, 2003; Kokkinos, 1991; Marques, 2009; Elliot, 2002; LeMura, 2000. Smutok, 1993; Park, 2003. Maiorana, 2002; Park, 2003; Christos, 2009; LeMura, 2000. Mejora TG Castaneda, 2002; Honkola, 1997; Sigal, 2007 (cambios modestos); Cauza, 2005; Fahlman, 2002; Fenkci, 2006; Goldberg, 1984; Arora, 2009. Park, 2003; Sigal, 2007 (cambios modestos); Fahlman, 2002; Fenkci, 2006; Arora, 2009; LeMura, 2000. Park, 2003; Sigal, 2007 (cambios modestos); Christos, 2009; Marques, 2009. No cambia TG Dunstan, 2002; Hurley, 1988; Smutok, 1993; Klimcakova, 2006; Manning, 1991; Olson, 2007; Prabhakaran, 1999; Treuth, 1995; Banz, 2003; Kokkinos, 1991; Johnson, 1982; Elliot, 2002; Marques, 2009; LeMura, 2000. Smutok, 1993. Maiorana, 2002; LeMura, 2000. Mejora TC Honkola, 1997; Prabhakaran, 1999; Sigal, 2007 (cambios modestos); Cauza, 2005; Fahlman, 2002; Fenkci, 2006; Johnson, 1982; Goldberg, 1984; Arora, 2009. Sigal, 2007 (cambios modestos); Fahlman, 2002; Fenkci, 2006; Arora, 2009. Sigal, 2007 (cambios modestos). No cambia TC Castaneda, 2002; Dunstan, 2002; Hurley, 1988; Smutok, 1993; Klimcakova, 2006; Manning, 1991; Olson, 2007; Treuth, 1995; Banz, 2003; Kokkinos, 1991; Marques, 2009; Elliot, 2002; LeMura, 2000. Smutok, 1993; Park, 2003. Maiorana, 2002; Park, 2003; Christos, 2009; Marques, 2009; LeMura, 2000. 5656 Tesis Doctoral A continuación, queremos realizar especial hincapié en aquellas intervenciones donde intentan comprobar la eficacia que el entrenamiento combinado (aeróbico + fuerza) puede tener sobre el perfil lipídico. En ellas se podría concebir que la sinergia de ambos modos de entrenamiento puede tener más efectos beneficiosos para modificar el perfil lipídico. Los estudios que a continuación se presentan (tabla 9) tienen una metodología similar a nuestra intervención, donde se proponen comparar los diferentes tipos de entrenamiento, es decir, fuerza, aeróbico y combinado (fuerza + aeróbico): Tabla 9. Estudios donde se ha examinado el ejercicio combinado para el tratamiento de factores asociados a las alteraciones cardiometabólicas. LDL: lipoproteínas de baja densidad; HDL: lipoproteínas de baja densidad. Estudio Grupos de intervención Conclusiones Andersen, 1995 Dieta + fuerza Obtuvieron mejoras significativas en las variables del perfil lipídico sin diferencias entre los grupos. En mujeres obesas no encontraron diferencias para la disminución del peso y mejora de lípidos y lipoproteínas al añadir ejercicio al programa de pérdida de peso. Dieta + resistencia Dieta + combinado Solo dieta Lemura, 2000 Fuerza Resistencia Combinado El programa de resistencia en mujeres sanas, fue estímulo suficiente para mejorar las variables del perfil lipídico, mientras que el programa de fuerza y el combinado no. Control Park, 2003 Resistencia Combinado Control Sigal, 2007 Fuerza Resistencia Combinado En mujeres sanas, tanto el entrenamiento de resistencia como el combinado mostraron una gran mejora en todas las variables del perfil lipídico. El entrenamiento combinado mostró mejoras adicionales en la grasa visceral y masa magra. En varones y mujeres adultos normolipídicos se encontraron cambios modestos para el perfil lipídico. Solo la variable TG mostró mejoras significativas para el grupo combinado. Control Christos, 2009 Combinado Control Marques, 2009 Fuerza Combinado En mujeres con sobrepeso, el grupo combinado obtuvo importantes mejoras en las variables del perfil lipídico comparadas con las mujeres de grupo control. El ejercicio combinado en mujeres produjo cambios más efectivos sobre el perfil lipídico que el ejercicio de fuerza. 57 Romero-Moraleda B, 2014 Davidson, 2009 Dieta + fuerza Dieta + resistencia Dieta + combinado En varones y mujeres mayores obesos se obtuvo una respuesta más favorable para mejorar la respuesta a la insulina, variable que está directamente relacionada con trastornos en el metabolismo lipídico. Solo dieta Sillanpaä, 2009 Fuerza Resistencia Solo las mujeres del grupo combinado obtuvieron un descenso del LDL y aumento del HDL. El ejercicio aeróbico obtuvo modestos cambios. Combinado Control Sillanpaä, 2009 Fuerza Resistencia En varones, el grupo combinado no obtuvo beneficios adicionales en los factores de riesgo metabólico. Combinado Control Stensvold, 2010 Fuerza Resistencia Combinado Bateman, 2011 Fuerza Resistencia Combinado Yavary, 2012 Fuerza Resistencia Combinado Control Ho, 2012 Fuerza Resistencia Combinado Control Los varones y mujeres con síndrome metabólico que participaron en este estudio obtuvieron mejoras con los tres tipos de ejercicios siendo el grupo de resistencia el que mostró ser más efectivo. Sus resultados muestran una respuesta más favorable por parte de los varones y mujeres con sobrepeso del grupo combinado, pero los autores concluyen que por el tiempo empleado, el ejercicio aeróbico resultó ser más eficiente para conseguir cambios en el perfil lipídico. En varones y mujeres con diabetes mellitus tipo II, el grupo combinado no muestra mejoras adicionales en los cambios en el perfil lipídico pero sí en otras variables relacionadas con el síndrome metabólico. Esto hace que los autores concluyan que es el tipo de ejercicio (combinado) más apropiado para mejorar los factores del síndrome metabólico. En varones y mujeres en sobrepeso u obesidad, no se obtuvieron cambios en las variables del perfil lipídico. Los autores concluyeron que para las variables de pérdida de peso, masa grasa y mejora del VO2max fueron los sujetos del grupo combinado los que obtuvieron una respuesta más favorable sobre el resto de grupos. Los estudios de la tabla 9 no concluyen de forma consistente cuál es el modo de ejercicio que puede ser más eficiente para mejorar las variables del perfil lipídico. Revisando detenidamente cada uno de ellos podemos comprobar que existe mucha heterogeneidad en la metodología empleada: diferente intensidad, volumen o frecuencia semanal entre los grupos de intervención del estudio. Por ejemplo, el grupo de resistencia del estudio de Bateman et al., entrena 3 días/semana, mientras que el grupo 5858 Tesis Doctoral combinado 4 días/semana, debido a esto, las mejoras atribuidas al grupo combinado pueden ser debidas tanto a la sinergia de los modos de ejercicio como a una mayor frecuencia de entrenamiento (14). Si comparamos los diferentes estudios que observamos con mayor similitud (características parecidas de la muestra y grupos de intervención) podemos poner como ejemplo los estudios de Lemura et al. (169) y de Park et al. (224), con el fin de discutir la divergencia de sus resultados, debido a que el primero obtiene respuesta más favorable del entrenamiento de resistencia mientras que el segundo del entrenamiento combinado. Tanto el estudio de Lemura et al., como el trabajo de Park et al., fueron realizados en mujeres sanas. En el primero de ellos solo se consiguieron mejoras en el perfil lipídico por el ejercicio de resistencia o aeróbico, sin embargo, en el trabajo de Park se vieron mejoras significativas tanto en el grupo aeróbico como en el combinado, obteniendo este último más ganancias adicionales como el incremento de la masa magra y mayor disminución de la grasa visceral. Esta divergencia de resultados puede ser debida a la frecuencia de entrenamiento, ya que los participantes del estudio de Lemura et al., entrenaron 3 días/semana al inicio de la intervención y 4 días/semana en la segunda mitad de la intervención, mientras que en Park et al., la frecuencia de entrenamiento fue de 6 días/semana durante toda la intervención. Debido sobre todo a la heterogeneidad metodológica, no obtenemos datos concluyentes que nos permitan responder a cuál es el modo de ejercicio más eficaz para el tratamiento o prevención de la hiperlipidemia, siendo este uno de los objetivos que abarcaremos en el presente trabajo. 59 Romero-Moraleda B, 2014 1.7.4. Influencia del género y la edad Actualmente, existe una marcada diferencia en el riesgo cardiovascular entre varones y mujeres, siendo los varones, en comparación a los mujeres premenopáusicas, los que presentan un mayor riesgo (238). Esta diferencia está marcada en su mayor parte por la influencia de las hormonas sexuales a nivel cardiovascular y metabólico (310). La incidencia de las enfermedades cardiovasculares y la mortalidad entre los varones ha demostrado ser 3 y 5 veces mayor que en las mujeres, respectivamente (145). Dado que el perfil lipídico en sangre se considera un factor de riesgo cardiovascular independiente (48) , muchos estudios epidemiológicos han investigado las diferencias de género y la influencia que la edad puede tener sobre el cambio del perfil lipídico (98, 145, 310). Las mujeres premenopáusicas presentan menores concentraciones de LDL, TG y TC en plasma (35), así como valores más altos de HDL que los varones, en parte debido a los efectos de los estrógenos (238). Son pocos los estudios que examinan directamente la respuesta en el perfil lipídico tras una intervención comparando varones y mujeres, con el fin de conocer qué terapia puede beneficiar más a cada género. Aunque la evidencia puede considerarse limitada, existen estudios donde comparan por género y sugieren que las mujeres puede ser más resistentes a los cambios en la concentración de LDL y TC que los varones, cuando realizan un programa con ejercicio para la dislipemia (131, 230). También encontramos otro estudio de Brownell et al., (39) donde los resultados no muestran diferencias entre varones y mujeres tras una intervención con ejercicio. El análisis de regresión encontrado en el metaanálisis de Dattilo et al. (69) indica que, con la pérdida de peso, la disminución en la concentración de HDL y TG fue el doble para varones que para mujeres. Resumiendo, encontramos estudios que indican que tanto varones como 6060 Tesis Doctoral mujeres pueden tener una respuesta similar al entrenamiento, aunque otros muchos señalan que para el HDL y los TG las mujeres muestran más resistencia a los cambios sobre el perfil lipídico que los varones (162, 318, 319). En ambos géneros, el riesgo de ECV aumenta notablemente con la edad (32). En la mayoría de las poblaciones, el TC aumenta a medida que aumenta la edad. En los varones, el aumento general se estabiliza alrededor de la edad de 45 a 50 años, mientras que en las mujeres el aumento continúa fuertemente durante la posmenopausia (145). Destacando de nuevo que la hiperlipidemia supone un factor de riesgo independiente en el desarrollo de ECV, es importante tener esto en cuenta para intervenir sobre esta patología en la línea de disminuir el riesgo cardiovascular. A nivel epidemiológico encontramos tres estudios observacionales que muestran que las personas mayores físicamente activas presentan mayores niveles de HDL que las no activas del mismo rango de edad (159, 214, 237). Sin embargo, no encontramos resultados procedentes de intervenciones que examinen el impacto que tiene un programa de pérdida de peso con dieta y ejercicio sobre el perfil lipídico según rangos de edad, y con ello, comprobar la mayor o menor sensibilidad a la respuesta del perfil lipídico. El presente trabajo intentará dar respuesta esta pregunta. 1.7.5. Influencia de ApoE En este apartado se exponen las funciones principales de la ApoE, así como la importancia de su análisis y estudio en el tratamiento de las hiperlipidemias y la controversia que existe entre los diferentes efectos que su heterogeneidad presenta al tratamiento. 61 Romero-Moraleda B, 2014 La ApoE es sintetizada por un gen que se encuentra en el cromosoma 19. Se trata de una proteína con 317 aminoácidos. Es sintetizada principalmente en el hígado, aunque otros tejidos como el cerebro, riñón y bazo también pueden sintetizarla (45). Centrándonos en su función relacionada con el metabolismo lipídico, la ApoE supone el componente proteico de las partículas lipoproteicas ricas en TG (QM y VLDL) y sus remanentes, así como, de la HDL. Su función principal es servir de ligando para la captación de estas lipoproteínas a sus receptores (316). Sin embargo, esta función de ligando no es uniformemente eficaz, debido a que la ApoE presenta varios polimorfismos, con tres alelos comunes (ε2, ε3, ε4) del gen APOE, el cual codifica sus tres principales isoformas: E2, que abarca ε2/ ε2, ε3/ε2, ε2/ ε3; E3, ε3/ ε3, que es la isoforma de la proteína normal; y E4, que puede presentar ε4/ ε4, ε3/ε4, ε4/ ε3. La isoforma de la proteína correspondiente para cada alelo tiene diferente afinidad por el receptor de apolipoproteína celular (207). Figura 11. Polimorfismos principales del genotipo APOE (ε2/ε2, ε3/ε3 y ε4/ε4) y su relación con la hipercolesterolemia. Tomada de GB HealthWatch, 2013. 6262 Tesis Doctoral Diferentes metaanálisis han mostrado que la presencia de al menos un alelo ε4 se asocia con una menor concentración plasmática de ApoE, lo que supone un aumento de la concentración de LDL y ApoB (71). Por su parte, la presencia de al menos un alelo ε2 está asociada con un mayor nivel de concentración de ApoE en plasma, lo que disminuye la concentración de LDL, TC y ApoB (71). Este alelo también se asocia con un menor riesgo de enfermedad arterial coronaria (37, 326), salvo en el 5-10% de los sujetos homocigotos ApoE2 (ε2/ε2) que desarrollan hiperlipoproteinemia tipo III y aterosclerosis prematura (125, 207) . También hay que señalar que bajo un entorno obesogénico (sedentarismo, balance energético hipercalórico y dietas enriquecidas con colesterol), la presencia del alelo ε4 se asocia con un riesgo significativo de enfermedad coronaria (326). Centrándonos en los estudios de intervención que han mostrado el efecto de las dietas bajas en colesterol, encontramos que los sujetos con al menos un alelo ε4 son más sensibles que los que presentan un alelo ε2 para obtener una respuesta favorable sobre el perfil lipídico, reduciendo notablemente el riesgo cardiovascular (119, 326). A pesar de la evidencia establecida que determina que los sujetos con un alelo ε4 se ven más beneficiados por el tratamiento dietético para la hipercolesterolemia, los estudios de Hagberg et al. (119, 120) muestran que el ejercicio físico podría producir mayores cambios sobre la concentración de HDL y TG en personas con alelo ε2 que las que presentan el resto de genotipos. La revisión de Hagberg et al. (120) muestra que cuando se realiza una dieta baja en grasa mejoran más aquellos que presentan el alelo ε4, mientras que cuando son sometidos a ejercicio el mayor beneficio es para los que tienen el alelo ε2. Sin embargo, el impacto de una dieta equilibrada e hipocalórica estricta junto a actividad física controlada en sujetos ApoE4 y ApoE2 es inconcluso. En esta línea no encontramos ningún estudio que haya comparado los efectos sobre el perfil lipídico según el genotipo APOE de una intervención con 63 Romero-Moraleda B, 2014 dieta y ejercicio. Por ello, en este trabajo intentamos dilucidar acerca de cuál es la mejor terapia para mejorar el perfil lipídico y disminuir el riesgo cardiovascular según el genotipo APOE. Como se ha podido comprobar, la revisión de la literatura ofrece una amplia visión de las diferentes formas de prevenir y tratar las patologías asociadas que determinan el desarrollo de ECV. Centrándonos en las alteraciones del perfil lipídico y en los tratamientos que incluyen dieta hipocalórica y un programa de ejercicio, existe una metodología muy heterogénea para determinar qué modo de ejercicio puede resultar más eficaz para obtener cambios favorables sobre el perfil lipídico. En nuestro trabajo se intentará abarcar esta pregunta de investigación analizando qué modo de ejercicio es más efectivo. También encontramos pocos trabajos donde examinen las diferencias por género y edad que puede presentar la respuesta del perfil lipídico a un programa de dieta con ejercicio, con el fin de poder prescribir unas pautas específicas por sexo y rango de edad. La tercera pregunta, tras revisar la literatura, es qué influencia tiene el genotipo de ApoE en la respuesta a una intervención controlada donde se combina dieta y ejercicio. Dicha cuestión surge por la falta de evidencia sobre los cambios en el perfil lipídico combinando ambos factores (dieta y ejercicio). El último problema que abordamos es estudiar a través de los índices lipoproteicos, la mejora del perfil lipídico de nuestros participantes, comprobando si algún modo de ejercicio puede tener efectos más favorables que otro, así como analizar qué variables son las que más han podido influir en estos cambios. 6464 II. HIPÓTESIS Y OBJETIVOS Tesis Doctoral Esta tesis doctoral está estructurada en cuatro artículos científicos consecutivos que representan los cuatro estudios de este trabajo. El objetivo general de esta tesis es contribuir, por medio de un estudio de intervención, a evaluar o añadir evidencia sobre el impacto que tiene un tratamiento de pérdida de peso, mediante dieta hipocalórica y diferentes modos de ejercicio, sobre el perfil lipídico y sus índices, así como examinar diversos factores de influencia como el género, la edad y el genotipo de la APOE. 2.1. Hipótesis y objetivo del estudio I Hipótesis: Tras la intervención de dieta más ejercicio, el grupo de entrenamiento combinado (fuerza + resistencia) tiene una respuesta más favorable sobre el perfil lipídico que el resto de grupos. Objetivo: Comparar el efecto de diferentes modos de ejercicio supervisado junto con dieta hipocalórica sobre el perfil lipídico en varones y mujeres obesos. 2.2. Hipótesis y objetivo del estudio II Hipótesis I: Los varones de nuestra intervención obtienen una mejor respuesta sobre el perfil lipídico que las mujeres, tras un programa de dieta hipocalórica y ejercicio. Hipótesis II: Los participantes que se encuentran en el primer rango de edad (18-30 años) son más sensibles a modificar positivamente su perfil lipídico que los participantes del tercer rango de edad (40-50 años), tras un programa de dieta hipocalórica y ejercicio. Objetivo I: Comparar la respuesta del perfil lipídico entre varones y mujeres en sobrepeso y obesidad después de un programa de pérdida de peso que combina dieta hipocalórica y ejercicio. 67 Romero-Moraleda B, 2014 Objetivo II: Determinar el efecto de la edad categorizada en rangos sobre el cambio en el perfil lipídico. 2.3. Hipótesis y objetivo del estudio III Hipótesis: Los participantes portadores del alelo ε4 para el genotipo de la APOE obtienen cambios más favorables para la mejora del perfil lipídico que el resto de portadores, tras una intervención que combina dieta hipocalórica y ejercicio. Objetivo: Comprobar la respuesta del perfil lipídico según los genotipos de APOE, tras una intervención de pérdida de peso a través de dieta y ejercicio, en personas con sobrepeso y obesidad. 2.4. Hipótesis y objetivo del estudio IV Hipótesis I: Los índices lipoproteicos mejoran en varones y mujeres con sobrepeso y obesidad tras una intervención con dieta hipocalórica y cuatro programas diferentes de ejercicio (dieta + ejercicio de resistencia; dieta + ejercicio de fuerza; dieta + ejercicio combinado; dieta + recomendaciones de actividad física). Hipótesis II: La variable que más contribuye a modificar los índices lipoproteicos es la pérdida de masa grasa. Objetivo I: Evaluar los cambios en los índices lipoproteicos considerados como marcadores aterogénicos tras cuatro programas de intervención diferentes (dieta + ejercicio de resistencia; dieta + ejercicio de fuerza; dieta + ejercicio combinado; dieta + recomendaciones de actividad física) para la pérdida de peso en varones y mujeres con sobrepeso y obesidad. 6868 Tesis Doctoral Objetivo II: Estudiar qué variables pueden contribuir más a modificar los índices lipoproteicos. 69 Romero-Moraleda B, 2014 7070 III. MATERIAL Y MÉTODOS / MATERIAL AND METHODS Tesis Doctoral The presented thesis is the analysis of part of the results of PRONAF Study. The study was performed twice, one year apart, first in the overweight group (Phase II: year 2009/2010) and then in the obese group (Phase III: year 2010/2011). The results in this thesis corresponding to: - Material and Methods Study I: Phase III of the PRONAF Study (clinical trial). - Material and Methods Studies II, III and IV: Phases II and III of the PRONAF Study (clinical trial). A table summary of the methodology used in the studies of this thesis is presented (table 10). Table 10. Summary of the methodologies of the studies included in the present thesis. Study Design Subjects I. Can the exercise mode determine lipid profile improvements in obese patients? Phase III of the PRONAF Study (clinical trial) 120 subjects II. Lipid profile response to weight loss program in overweight and obese patient is related with gender and age Phases II and III of the PRONAF Study (clinical trial). 239 subjects III. Impact of ApoE2 allele on lipid profile change after weight loss treatment Phases II and III of the PRONAF Study (clinical trial). 239 subjects IV. Exercise combined with diet improves lipoprotein profile in overweight and obese people Phases II and III of the PRONAF Study (clinical trial). 239 subjects 73 Romero-Moraleda B, 2014 3.1. Experimental protocol 3.1.1. Study design The “Programas de Nutrición y Actividad Física para el tratamiento de la obesidad” (Acronym: PRONAF; contract number: DEP2008-06354-C04-01) study was a Spanish coordinated project supported by the Ministerio de Ciencia e Innovación, Convocatoria de Ayudas I+D 2008, Proyectos de Investigación Fundamental No Orientada, del VI Plan de Investigación Nacional 2008-2011 (Clinical trial gov number: NCT01116856. http://clinicaltrials.gov/). The PRONAF Study was a research project dealing with nutrition and physical activity programs in overweight and obese people, carried out in Spain (2008-2011). The partners in the PRONAF Study were the following, and their interaction is represented in figure 12. Figure 12. PRONAF Study partners interaction. UPM: Universidad Politécnica de Madrid, coordinating group; HULP: Hospital Universitario La Paz; IdiPAZ: Instituto de Investigación Hospital Universitario La Paz; IFIMAV: Instituto de Formación e Investigación Marqués de Valdecilla. From Morencos, 2012. 7474 Tesis Doctoral The PRONAF Study was carried out in 3 phases (figure 13): Figure 13. PRONAF project phases. Modified from Morencos, 2012. PRONAF was a 22 week-intervention study performed among Spanish overweight and obese adults, who were randomly assigned to one of the following intervention groups: strength training group (S), endurance training group (E), combined strength plus endurance training group (SE), and physical activity recommendations group (PA), which are described in detail below. A particular characteristic in the methodology is to include a group that follows the principles of hospital clinical practice for lifestyle changes (diet and physical activity recommendations) when treating patients for weight loss management. The main aim of the PRONAF study was to study which is the most effective training protocol in combination with caloric restriction for overweight and obese subjects included in a specific intervention program. Also, the PRONAF project was designed, attempting to match the volume and intensity of endurance, strength and 75 Romero-Moraleda B, 2014 combined training protocols in order to evaluate their impact on CVR factors in overweight and obese people. Detailed descriptions of the PRONAF sampling and recruitment approaches, standardisation and harmonisation processes, inclusion criteria, data collection, intervention program, statistic analyses and quality control activities have been published published elsewhere (337). Phase II and III PRONAF Study was a 24-week duration intervention trial. The measurements took place in the first week (baseline values) for all subjects before starting training, and after 22 weeks of training, in week 24 (post-training values). Once the first group started the pre-evaluation week, each group started sequentially as explained in figure 15. Menstrual cycle was controlled by a diary to define the follicular and luteal phases when blood samples were taken (205). Figure 14. PRONAF Study design. Baseline and post-training evaluation week consisted of the same tests: peak oxygen uptake (VO2peak) test, habitual physical activity, blood analysis, body composition, diet prescription and 15 repetition maximum (15RM) test. Top bar shows intensity (HRR: heart rate reserve) and volume (minutes) progression during 22 weeks. E: Diet and supervised endurance training; S: diet and supervised strength training; SE: diet and supervised combined strength and endurance training; PA: diet and physical activity recommendations group. From Morencos, 2012. 7676 Tesis Doctoral 3.1.2. Study sample Briefly, participants were sought via advertisements in newspapers and on the radio, Internet and TV. The finally sample population analysed in this thesis consisted of 173 (94 women and 79 men, weight: 80.44 ±10.1, 96.40±9.43 kg; height: 1.63±0.06, 1.76±0.7 m; age; 38.01±7.8, 38.3±8.01 yrs) overweight (body mass index [BMI] 25– 29.9 kg/m2) and obese participants (BMI 30–34.9 kg/m2). All subjects were normoglycaemic, non-smokers, but led sedentary lifestyles. All female subjects had regular menstrual cycles. The exclusion criteria covered all physical and psychological diseases that may have precluded the performance of the requested strength or endurance training, and the taking of any medication known to influence physical performance or the interpretation of the results. Subjects with a background of systematic strength or endurance training (moderate to high intensity training more than once a week) in the year before the study started were also excluded (139). Adherence criteria for diet and exercise were took into account to determine final analysed subjects for each chapter presented in this thesis and only subjects with completed data were included. Adherence to exercise was defined as the proportion of sessions completed vs. sessions scheduled [(sessions scheduled/sessions completed)/100]. An adherence to training of 90% was demanded. An adherence to diet of 90% was elicited and was calculated with a 72-hour dietary recall (258). We expressed dietary adherence in relative terms = expected daily kilocalorie intake/actual daily kilocalorie intake. In agreement with the guidelines of the Declaration of Helsinki regarding research on human subjects, all participants signed an institutionally approved document of informed consent. All subjects were carefully informed about the possible risks and 77 Romero-Moraleda B, 2014 benefits of the study, which was approved by the Human Research Review Committee of the Hospital Universitario La Paz (HULP) (PI-643). 3.1.3. Intervention program Subjects who fulfilled the inclusion criteria and passed a baseline physical examination were randomly assigned in four intervention groups. The strength training group (S) performed a circuit training which included the following 8 exercises: shoulder press, squat, barbell row, lateral lunges, bench press, front lunges, biceps curl and French press for triceps (figure 15). The endurance training group (E) performed circuit training by walking or running on a treadmill, cycling or cross trainer (figure 16). The strength and endurance training group (SE) performed a combination of cycle ergometry, treadmill or cross trainer and strength training with the following intercalated exercise equipment: squat, row machine, bench press and front lunges (figure 17). Physical activity recommendations group (PA). These participants followed the habitual hospital clinical practice. This means the same dietary intervention as the training groups plus general recommendations in physical activity (78), without being supervised and regulated. The control of lifestyle changes was registered with accelerometer, following the clinical health practitioners’ protocol at hospital units. Each intervention group was identified with a color and a shape, as shown in the next figures, in order to make it easier to recognize their circuit exercise and order. 7878 Tesis Doctoral 45” 45” 45” 45” 45” 45” 45” 45” Figure 15. Strength training circuit. The duration of each exercise composing the circuit is indicated (45 s), corresponding to the time needed to perform 15 repetitions at a cadence of 1:2. From Morencos, 2012. 79 Romero-Moraleda B, 2014 Figure 16. Endurance training circuit. The duration of the laps of the circuit is indicated. From Morencos, 2012 8080 Tesis Doctoral 45” 45” 45” 45” 45” 45” 45” 45” Figure 17. Combined training circuit. The duration of each exercise composing the circuit is indicated, both for the strength and aerobic exercises. For the strength exercises, is the time needed to perform 15 repetitions at a cadence of 1:2. From Morencos, 2012. 81 Romero-Moraleda B, 2014 3.1.3.1. Training variables The exercise programs were designed taking into account each subject’s strength and the heart rate reserve (HRR). Strength was measured using the 15-repetition maximum (15RM) testing method (203), in the S and SE groups (both of which involved strength training). Subjects were given a familiarization period to get familiar with the equipment and proper exercise techniques. In addition, this familiarization procedure helps to control for large initial gains in strength due to motor learning and may help to prevent injuries. This approach allowed us to individually assess 15RM performance and carefully monitor the response of each subject to the testing protocol. The 15RM for each exercise was recorded on different days during a pre-intervention subject strength evaluation period. Subjects were given at least 48h of rest between testing exercises involving the same muscle group. When consecutive strength test either decreased or did not increase by more than ±10% weight lifted first, the highest value achieved was recorded as the 15RM. The intraclass correlation coefficient of reliability for all exercises was ICCr=0.995 and ICCr=0.994 for men and women respectively (groups S and SE subjects together). All the assessments and training sessions were carried out with the same equipment (Johnson Health Tech. Iberica, Matrix, Spain). HRR was also calculated to prescribe endurance exercise intensity for E and SE interventions programs (66, 147). HRR was calculated by subtracting resting heart rate from the maximum heart rate (HRmax) achieved in the physical fitness test performed. 8282 Tesis Doctoral 3.1.3.2. Training program design The three exercise groups followed for 22 weeks a 3 times/week training program that was supervised by certified personal trainers. The intensity and duration of the training sessions were increased over the study period in three mesocycles. Each training session for the strength, endurance and the combined groups started with a 5-min aerobic warmup routine, followed by the main respective group session, and concluded with 5 min of cool down and stretching exercises (figure 18). In addition, each session was monitored for heart rate with a portable heart rate monitor (Polar Electro Oy, Finland) and Rate of Perceived Exertion (RPE) scale. Exercise rhythm was always controlled by a Compact Disk record. The cadence for the resistance exercises was fixed at 1:2 (concentriceccentric phase). Feedbacks for training loads were done once a month with the RPE to subjectively evaluate each session and determine where the participant considered the intensity to be at, following a similar methodology as used elsewhere and RPE scale (11). Figure 18. Circuit structure design, based on a standard week. RM: repetition maximum; HRR: heart rate recovery. From Morencos, 2012. 83 Romero-Moraleda B, 2014 3.1.4. Protocol assessments 3.1.4.1. Biochemical analyses All blood samples were taken after 12 h fast between 7:00 and 9:00 a.m. The preceding day was a rest day from any strenuous physical activity and the participants were asked to rest at least 8 h during the previous night. All blood samples were drawn from the antecubital vein, handled and analyzed according to standardized laboratory accredited practice (491/LE1130 UNE-EN ISO 15189) at Hospital Universitario La Paz (HULP). Blood lipids and lipoprotein. Serum biochemicals of total cholesterol (TC), low-density lipoprotein cholesterol (LDL), high-density lipoprotein cholesterol (HDL), and triglycerides (TG) were determined using enzymatic methods with Olympus reagents by automated spectrophotometry performed on Olympus AU 5400 (Olympus Diagnostica, Hamburg, Germany). 3.1.4.2. Body composition Body composition was assessed by dual-energy x-ray absorptiometry DXA (GE Lunar Prodigy; GE Healthcare, Madison, WI) and was used to measure total body fat (%), gynoid fat mass (%), android fat mass (%) and fat free mass (kg). Whole-body DXA was performed and scan analysis was performed using GE Encore 2002, version 6.10.029 software. Anthropometric measures included height (stadiometer SECA; range 80-200cm) and body mass (BC-420MA. Bio Lógica. Tecnología Médica SL). These anthropometric measurements were obtained using standardized techniques (333). Height was measured without shoes and weight was measured without shoes and with light indoor clothing. Body mass index (BMI) was calculated as body weight (kg)/(height (m))2. All measurements were made by the same investigator. 8484 Tesis Doctoral 3.1.4.3. Physical fitness Peak oxygen uptake (VO2peak) was determined by direct calorimetry on a computerized treadmill (H/P/COSMOS 3P ® 4.0, H / P / Cosmos Sports & Medical, Nussdorf- Traunstein, Germany) using a modified Bruce protocol to exhaustion (40, 190). Volume and composition of expired gas were measured breath by breath by a gas analyzer Jaeger Oxycon Pro (Erich Jaeger, Viasys Healthcare, Germany). The gas analyzer was calibrated before each test with standard mixtures. Heart rate was assessed from the 12lead electrocardiogram monitoring (Hellige Cardiotest EK 53, Freiburg). The mean of the last three highest rates of oxygen consumption and heart rate were used as VO2peak and HRmax, respectively. VO2peak relative to body mass was also calculated (VO2peak rel). The dynamometric strength index (DSI) was determined by measuring muscular strength using a Tecsymp Tkk5002 hand and leg dynamometer (Tecsymp, Barcelona, Spain) and a Tecsymp Tkk5401 back dynamometer (Tecsymp, Barcelona, Spain). The DSI value was calculated as the sum of the values obtained with both apparatuses divided by subject body weight (174, 242). 3.1.4.4. Physical activity Habitual physical activity (HPA) was assessed with a SenseWear Pro3 Armband® (Body Media, Pittsburgh) previously validated (178, 223). This device is worn on the right upper arm over the triceps muscle and monitors various physiological and movement parameters. Information provided by the manufacturer (www.bodymedia.com) indicates that the accelerometer uses non-invasive biometric sensors to continuously measure physical parameters (heat flux, galvanic skin response, skin temperature, near-body temperature, and two-axis accelerometry) and demographic characteristics (gender, age, height and weight) to estimate energy expenditure utilizing 85 Romero-Moraleda B, 2014 proprietary equations. Daily energy expenditure (DEE) was calculated using the propriety algorithm (Innerview Research Software Version 6.0). Subjects were instructed to wear the monitor continuously for 5 days including weekend days and weekdays following general recommendations (208, 312) at baseline and post-training intervention. Data was recorded by 15 min intervals. All subjects were instructed to continue their habitual daily activities as before and were provided with a HPA diary to log the type, duration, and intensity of any HPA or exercise undertaken during intervention. 3.1.4.5. Diet program Hypocaloric diets (between 1200 to 3000 kcal) were prescribed individually for all participants by expert dieticians at the Department of Nutrition of HULP-IdiPAZ. The diet was designed to provide 25% less energy than the DEE, as measured using SenseWear Pro Armband®. Dietary energy composition was 29–34% from fat, 12–18% from protein, and 50–55% from carbohydrates, according to the recommendations of the Spanish Society of Community Nutrition (SENC, according to its Spanish initials) (67). A dietician interviewed each participant at baseline and at 3 and 6 months after the start of the intervention and reviewed a 3-day food record diary. All subjects were instructed how to record their dietary intake using a daily log, and given recommended portion sizes and information on possible food swaps. Food records were performed during the week before cited to the interviews. In addition, voluntary group nutrition education sessions were given by the dieticians. The goal was to equip the participants with knowledge and skills necessary to achieve gradual, permanent behavioural changes. The energy and nutrient content of the foods consumed were then calculated using DIAL software (Alce Ingeniería, 2004) to obtain: daily energy intake (DEI), 8686 Tesis Doctoral carbohydrate, protein, fat, saturated fatty acids (SFA), monounsaturated fatty acids (MUFA) and polyunsaturated fatty acids (PUFA) percentage in diet composition, 3.1.4.6. Genotyping assays The PRONAF Study investigated the potential influence of different genetic single nucleotide polymorphisms (SNPs), highly prevalent in general population, on the response to different training protocols in overweight and obesity treatment. These SNPs are located in genes involved in metabolic pathways related to adiposity (BetaAdrenergic and Leptin receptors, and Peroxisome Proliferator-Activated Receptor), and in genes involved in energy metabolism and the production of energy during physical activity (metabolism of lactate and fatty acids). Genomic DNA was extracted from peripheral blood using a QIAamp DNA Blood Mini kit (QIAGEN, Hilden, Germany). 5 ml of whole blood from each patient were collected in EDTA and sent to the Metabolism, Genetics and Nutrition Research Group of the IFIMAV. For this thesis the Apolipoprotein E (ApoE: rs7412 and rs429358) genotypes were determined by polymerase chain reaction and allele-specific restriction digestion of the amplified products with the restriction enzyme HhaI (132). Subjects were typed at the ApoE locus as previously described (119). To analyse the association of the ApoE phenotype with lipid and apolipoprotein responses and lipoprotein fractions, subjects were grouped as E2 carriers (E2: ε3/ε2 subjects), E3 homozygotes (E3) and E4 carriers (E4: ε4/ε4 and ε4/ε3 subjects). A single subject with ε4/ε2 phenotype was not included in the study population. 87 Romero-Moraleda B, 2014 3.1.4.7. Menstrual cycle To control the length and phases of the menstrual cycle (normal length 27-33 days, average 29.6 days) women registered their cycles in the diary during the intervention. The follicular and luteal phases of the menstrual cycle were determined. Cycle phases were estimated back from the first day of bleeding (day 1) with ovulation being predicted as 14 days prior to menstruation. This method was chosen because the luteal phase is usually more constant in length than the follicular phase (253). 3.2. Variables Studies I, II, III, IV 3.2.1. Variables Study I From all variables included in the PRONAF project protocol, for the present study I dependent and independent variables are listed below (table 11). Table 11. List of variables Study I. Dependent Variables Abbreviation Description HDL (mg/dl) High density lipoprotein cholesterol LDL (mg/dl) Low density lipoprotein cholesterol TG (mg/dl) Triglycerides TC (mg/dl) Total cholesterol DEE (kcal/d) Daily Energy Expenditure DEI (kcal/d) Daily Energy Intake Carbohydrate (%) Carbohydrate percentage in diet composition Protein (%) Protein percentage in diet composition 8888 Tesis Doctoral Fat (%) Fat percentage in diet composition Weight (kg) Weight BMI (kg/m2) Body mass index Body fat (%) Body fat percentage DSI Dynamometric strength index VO2peak rel (ml/kg/min) Peak oxygen uptake relative to body mass weight Independent Variables Abbreviation Description Intervention group E: diet and supervised endurance training group. (E, S, SE, PA) S: diet and supervised strength training group. SE: diet and combined supervised endurance and strength group. PA: diet and physical activity recommendations group. Apo E Apolipoprotein E (covariable) Menstrual cycle Luteal and follicular phases (covariable) 3.2.2. Variables Study II From all variables included in the PRONAF project protocol, for the present study II dependent and independent variables are listed below (table 12). 89 Romero-Moraleda B, 2014 Table 12. List of variables Study II. Dependent Variables Abbreviation Description HDL (mg/dl) High density lipoprotein cholesterol LDL (mg/dl) Low density lipoprotein cholesterol TG (mg/dl) Triglycerides TC (mg/dl) Total cholesterol Weight (kg) Weight BMI (kg/m2) Body mass index Body fat (%) Body fat percentage Body fat free mass (kg) Body fat free mass Android fat (%) Android fat percentage Gynoid fat (%) Gynoid fat percentage Independent Variables Abbreviation Description Gender Men Women Responder-no responder Responder: participants achieved a decreased in body weight higher than 5%. No responder: participants lost less than 5% in body weight. Age category 18-30 years 31-40 years 41-50 years 9090 Tesis Doctoral 3.2.3. Variables Study III From all variables included in the PRONAF project protocol, for the present study III dependent and independent variables are listed below (table 13). Table 13. List of variables Study III. Dependent Variables Abbreviation Description HDL (mg/dl) High density lipoprotein cholesterol LDL (mg/dl) Low density lipoprotein cholesterol TG (mg/dl) Triglycerides TC (mg/dl) Total cholesterol Weight (kg) Weight BMI (kg/m2) Body mass index Body fat (%) Body fat percentage VO2peak rel (ml/kg/min) Peak oxygen uptake relative to body mass weight Independent Variables Abbreviation Description Gender Men Women Apo E Apolipoprotein E genotype (E2, E3 and E4) E2 carriers: ε3/ε2 subjects E3 homozygotes E4 carriers: ε4/ε4 and ε4/ε3 subjects 91 Romero-Moraleda B, 2014 3.2.4. Variables Study IV From all variables included in the PRONAF project protocol, for the present study IV dependent and independent variables are listed below (table 14). Table 14. List of variables Study IV. Dependent Variables Abbreviation Description HDL (mg/dl) High density lipoprotein cholesterol LDL (mg/dl) Low density lipoprotein cholesterol TG (mg/dl) Triglycerides TC (mg/dl) Total cholesterol Weight (kg) Weight BMI (kg/m2) Body mass index Body fat (%) Body fat percentage Body fat free mass (kg) Body fat free mass Android fat (%) Android fat percentage Gynoid fat (%) Gynoid fat percentage Android/gynoid ratio Android/gynoid ratio DSI Dynamometric strength index VO2peak rel (ml/kg/min) Peak oxygen uptake relative to body mass weight Carbohydrate (%) Carbohydrate percentage in diet composition Protein (%) Protein percentage in diet composition Fat (%) Fat percentage in diet composition SFA (%) Saturated fatty acids percentage 9292 Tesis Doctoral MUFA (%) Monounsaturated fatty acids percentage PUFA (%) Polyunsaturated fatty acids percentage Independent Variables Abbreviation Description Intervention group E: diet and supervised endurance training group. (E, S, SE, PA) S: diet and supervised strength training group. SE: diet and combined supervised endurance and strength group. PA: diet and physical activity recommendations group. Gender Men Women 3.2.5. Evaluation and statistics All data analyses were performed by using Statistical Package for Social Sciences (SPSS) versions 15.0 for Windows (SPSS Inc., Chicago, Illinois, USA). Descriptive statistics are shown as mean ± standard deviation (SD). We considered P-values ≤0.05 as statistically significant. Variables were tested for normal distribution with the Kolmogorov-Smirnov test. The detailed description of statistic procedure is presented: 3.2.5.1. Study I Two-way analysis of variance (ANOVA) (group x measurement [baseline – post]) for repeated measures was used to determine any differences between the four groups and differences in baseline values and post-training values in each group assessed. Bonferroni’s post-hoc test was employed to locate specific differences. The delta percentage was calculated through the standard formula: change (%) = [(post-test score 93 Romero-Moraleda B, 2014 − pre-test score)/pre-test score]×100. The effect of menstrual cycle on lipid profile was assessed by impaired T-test. The effect of ApoE on lipid profile was assessed by univariate analysis of variance (ANOVA). 3.2.5.2. Study II To analyze the effects of the intervention on lipid profile, a threshold of a 5% weight loss was taken into account to consider the participants as responders or non-responders (90). The effects of gender (men vs. women) and age (18-30 vs. 31-40 vs. 41-50 groups) on blood lipid profile were tested using four-way repeated-measures analysis of variance (ANOVA) (gender x age group x res - no res x measurement [baseline – post]). Multivariate analysis of variance (MANOVA) was used to compare within gender and age the delta percentage on lipid profile. Bonferroni’s post-hoc test was employed to locate specific differences. Relationships among the android fat, gynoid fat, and changes in the dependent variables were determined by using Pearson correlation coefficients. The delta percentage was calculated through the standard formula: % change = [(post-test score − pre-test score)/pre-test score]×100. 3.2.5.3. Study III Three-way analysis of variance (ANOVA) for repeated measures was used to determine any differences between men and women and differences in baseline values and posttraining values in each ApoE group assessed (E4 carriers/E2 homocigotes/E4 carriers). Multivariate analysis of variance (MANOVA) was used to compare ApoE group and sex in delta percentage values. Bonferroni’s post-hoc test was employed to locate 9494 Tesis Doctoral specific differences. The delta percentage was calculated through the standard formula: change (%) = [(post-test score − pre-test score)/pre-test score]×100. 3.2.5.4. Study IV Two-way analysis of variance (ANOVA) for repeated measures was used to determine any differences among groups and between baseline and post-training values in lipoprotein ratios (TC/HDL, LDL/HDL and ApoB/ApoA1) and size and composition of lipoprotein markers (TG/HDL, LDL/ApoB, Cholesterol molecules). Bonferroni’s posthoc test was employed to locate specific differences. The delta percentage was calculated through the standard formula: change (%) = [(post-test score − pre-test score)/pre-test score]×100. One-way ANOVA was used to determine any differences between the four groups for percentage change. Multiple regression analyses were performed to determine the potential role of body composition and training variables in lipoprotein ratios and composition and size particles of lipid profile. Once the methodology for each study has been described, the next subsection outlines the results obtained from the four studies. Afterwards, these results will be discussed. 95 Romero-Moraleda B, 2014 9696 IV. RESULTADOS / RESULTS Tesis Doctoral 4.1. ESTUDIO I / STUDY I Baseline characteristics As observed in table 15, final completers were n=96 (48 women and 48 men). Adherence criteria for diet and exercise were also took into account to determine final analyzed completers (table 15). Baseline characteristics of the participants revealed no significant differences for weight, percentage body fat, body fat free mass and VO2peak rel. Table 15. Characteristics at baseline Data are shown as mean ± SD. S: strength group; E: endurance group; SE: strength and endurance group; PA: diet and physical activity recommendations group; BMI: Body Mass Index; VO2peak rel: peak oxygen uptake relative to body mass weight. ! ! ! Age S n = 24 Mean ! SD 36.1 ± 8.7 E n = 26 Mean ! SD 35.8 ± 8 SE n = 24 Mean ! SD 36.0 ± 7.3 PA n = 22 Mean ! SD 36.8 ± 8.9 Weight (kg) 94.3 ± 10.7 91.8 ± 9.4 96.2 ± 12.9 91.7 ± 13.0 BMI (kg/m2) 32.7 ± 1.9 35.4 ± 1.3 33.4 ± 2.2 32.9 ± 2.4 Body fat (%) 41.9 ± 5.7 42.7 ± 5.7 45.1 ± 6.5 41.4 ± 5.6 Body fat free (kg) 53.2 ± 9.0 50.2 ± 8.4 52.5 ± 9.6 49.7 ± 13.8 VO2peak rel (ml/kg/min) Adherence diet (%) 33.0 104.4 ± 6.6 ± 26.7 31.7 106.1 ± ± 7.2 30.3 31.7 106.7 ± ± 5.2 27.5 31.9 101.2 ± 6.1 ± 34.0 Adherence exercise (%) 87.5 ± 89.0 ± 8.6 88.8 ± 5.2 7.3 !! !! !! Body composition and blood lipids and lipoproteins Table 16 shows changes in body composition and plasma lipid and lipoprotein concentrations in four groups before and after the intervention period (training and diet). There were no statistically significant differences between groups for post-training values. Body weight decreased between 7.92% and 8.90%. This was accompanied by a reduction of body fat between 10.09% to 12.67% (Table 16). BMI decreased 99 Romero-Moraleda B, 2014 significantly in E group and showed a trend towards a significant reduction in the rest of groups (Table 16). There were no significant changes to HDL levels after intervention. For LDL values a significant decrease was observed for all groups (S: 11.2%, p< 0.01; E: 10.8%, p<0.01; SE: 7.9%, p< 0.05; PA: 10.8%, p<0.01). S, E and PA showed a statistically significant decrease in TG (S: 14.9%, E: 15.8%, PA: 15.7%, p<0.05). TC decreased significantly for all groups (S: 8.4%, p<0.01; E: 8.8%, p<0.01; SE: 4.9%, p< 0.05, PA: 8.3%, p<0.01). The effects size was calculated to check the exercise mode effect in the intervention. The effects size to lipid profile variables was: HDL: 0.006, LDL: 0.010, TG: 0.067, TC: 0.019. Table 16. Changes in body composition and blood lipid profile. Significant difference with baseline (p<0.05). a.Significant difference with Endurance group (E). b. Significant difference with Resistance + Endurance group (SE). c. Significant difference with diet and physical activity recommendations group (PA). p<0.05. HDL: high density lipoprotein; LDL: low density lipoprotein; TG: triglycerides; TC: total cholesterol. Total n = 96 Baseline N Mean S 24 94.34 E 26 Post-training Change (%) Pvalue SD Mean SD ± 10.75 86.87 ± 10.11 -7.92 0.01 91.78 ± 9.44 83.61 ± 9.39 -8.90 0.01 SE 24 96.25 ± 12.88 88.75 ± 13.18 -7.79 0.01 PA 22 91.71 ± 12.99 83.63 ± 12.30 -8.81 0.01 S 32.73 ± 1.86 30.21 ± 2.29 -7.70 0.10 E 35.36 ± 13.30 29.74 ± 2.92 -15.89 0.01 SE 33.40 ± 2.22 30.83 ± 2.97 -7.69 0.09 PA 32.87 ± 2.37 30.04 ± 2.99 -8.62 0.08 Weight (kg) BMI (kg/m2) 100100 Tesis Doctoral S 41.94 ± 5.68 36.63 ± 6.74 -12.67 0.01 E 42.73 ± 5.70 37.61 ± 6.34 -11.99 0.01 SE 45.08 ± 6.50 40.54 ± 8.12 -10.09 0.01 PA 41.38 ± 5.58 36.49 ± 6.76 -11.81 0.01 S 48.55 ± 7.07 46.91 ± 6.06 -3.37 0.29 E 50.26 ± 13.71 49.81 ± 11.86 -0.88 0.75 SE 50.24 ± 10.17 49.24 ± 12.41 -1.99 0.49 PA 46.29 ± 13.49 46.19 ± 11.09 -0.21 0.95 S 139.19 ± 39.29 123.62 ± 30.58 -11.19 0.01 E 132.96 ± 30.08 118.62 ± 22.44 -10.79 0.01 SE 131.44 ± 28.61 121.08 ± 22.14 -7.88 0.02 PA 141.43 ± 32.57 126.19 ± 33.46 -10.77 0.01 S 114.50 ± 43.81 97.45 ± 42.76 -14.89 0.05 E 115.85 ± 48.22 97.56 ± 26.17 -15.79 0.02 SE 115.72 ± 45.02 119.76 ± 40.73 3.49 0.62 PA 155.67 ± 68.03 131.19 ± 60.76 -15.72 0.01 S 204.82 ± 44.00 187.55 ± 37.65 -8.43 0.01 E 203.30 ± 35.29 185.44 ± 29.22 -8.78 0.01 SE 203.48 ± 36.16 193.52 ± 28.63 -4.89 0.05 PA 213.29 ± 39.41 195.67 ± 40.54 -8.26 0.01 Body fat (%) HDL (mg/dl) LDL (mg/dl) TG (mg/dl) TC (mg/dl) Dietary analyses A summary of macronutrient and energy intakes at baseline and at week 24 is shown in Table 17. All groups significantly reduced their energy intake: S group -946±716, E group -1220±1149, SE group -795±853, PA group: 939±748 Kcal, with no significant differences between groups. Statistical analysis of daily nutrient intake for each of the 101 Romero-Moraleda B, 2014 four groups revealed no significant differences in carbohydrate, protein and lipid percentage at baseline. After the intervention period, none of the macronutrient showed differences between groups. There were no differences between groups neither at baseline nor at post-training for daily energy expenditure. Table 17. Changes in baseline and post-training dietary intakes and physical condition. Significant difference with baseline (p<0.05). a. Significant difference with Endurance group (E). b. Significant difference with Resistance + Endurance group (SE). c. Significant difference with diet and physical activity recommendations group (PA). p<0.05. ISD: Strength dynamometer index. Total (n=96) Baseline Daily Energy Expenditure (kcal/d) Daily Energy (kcal/d) Intake Post-training SD Mean Change (%) Pvalue n Mean SD S 24 2947.40 ± 566.80 2922.85 ± 602.79 -0.83 0,74 E 26 2655.43 ± 424.23 2744.38 ± 475.95 3.35 0.22 SE 24 2862.81 ± 337.46 2759.13 ± 382.03 -3.62 0.21 PA 22 2839.89 ± 588.12 2898.00 ± 632.55 2.05 0.44 S 2917.63 ± 909.48 1971.29 ± 633.72 -32.44 0.01 E 3007.04 ± 1256.71 1986.48 ± 695.98 -33.94 0.01 SE 2545.22 ± 853.69 1750.17 ± 465.96 -31.24 0.01 PA 2690.47 ± 739.51 1751.47 ± 339.55 -34.90 0.01 S 38.38 ± 6.05 40.58 ± 4.97 5.73 0.15 E 37.27 ± 6.40 43.14 ± 4.39 15.76 0.01 SE 36.54 ± 4.85 43.50 ± 6.85 19.05 0.01 PA 37.67 ± 7.87 40.85 ± 7.35 8.43 0.06 S 17.78 ± 2.84 20.29 ± 3.03 14.15 0.01 E 16.29 ± 2.79 19.87 ± 2.02 21.99 0.01 SE 17.94 ± 3.08 19.88 ± 2.73 10.82 0.01 PA 16.37 ± 2.49 20.34 ± 2.90 24.21 0.01 Carbohydrate (%) Protein (%) 102102 Tesis Doctoral S 39.45 ± 6.44 35.41 ± 5.20 -10.25 0.01 E 42.20 ± 6.44 33.62 ± 5.04 -20.34 0.01 SE 42.12 ± 5.53 33.62 ± 5.90 -20.19 0.01 PA 42.00 ± 6.32 35.62 ± 6.83 -15.19 0.01 S 33.00 ± 6.63 36.45 ± 8.04 10.48 0.01 E 31.71 ± 7.16 34.95 ± 7.29 10.20 0.01 SE 31.69 ± 5.23 38.55 ± 8.40 21.64 0.01 PA 31.87 ± 6.15 35.39 ± 7.83 11.04 0.01 S 3.39 ± 0.89 3.75 ± 0.90 10.64 0.01 E 3.16 ± 0.92 3.42 ± 0.85 8.35 0.01 SE 3.15 ± 0.87 3.38 ± 1.03 7.22 0.01 PA 3.30 ± 0.67 3.61 ± 0.68 9.44 0.01 Fat (%) VO2peak rel (mL/kg/min) ISD Physical condition VO2peak significantly increased in all group: S group 3.4±3.1, E group 3.2±5.5, SE group 6.8±5.5, PA group: 3.5±4.1 mL/kg/min (p<0.01). DSI increased also in four groups (S: 10.6%; E: 8.3%; SE: 7.2%; PA: 9.4%; p<0.01). Confounding variables There were no differences in lipid profile values between luteal and non-luteal (follicular) phase at baseline and post-training measurements (data not shown). Regarding ApoE groups, there were no differences in serum lipids and lipoprotein concentrations at baseline (data not shown). 103 Romero-Moraleda B, 2014 4.2. ESTUDIO II / STUDY II The study sample population in the study II consisted of 173 overweight and obese participants (94 women and 79 men) (overweight participants: body mass index [BMI] 25–29.9 kg/m2, obese participants: BMI 30–34.9 kg/m2), all middle-aged (range 18–50 years). Baseline characteristics of the participants are summarized in table 18. Baseline characteristics of the participants revealed no significant differences for weight, percentage body fat, body fat free mass, android fat and gynoid fat. Table 18. Baseline data of the participants (n=173). Results are shown as Mean ± SD. BMI: body mass index. Men n=79 Age (years) Body Weight (kg) Height (m) Women n=94 Responders No responders Responders No responders n=65 n=14 n=74 n=20 39.6 ± 8.0 94.74 ± 10.83 175.45 ± 33.4 ± 5.5 97.70 ± 10.01 38.4 ± 7.9 79.72 ± 9.63 37.4 ± 8.2 82.91 ± 11.54 6.88 173.79 ± 5.42 161.71 ± 6.64 162.52 ± 5.32 BMI (kg/m2) 30.69 ± 2.69 32.32 ± 3.09 31.26 ± 8.79 31.13 ± 3.44 Body fat (%) 35.85 ± 4.74 37.51 ± 5.02 44.99 ± 3.82 46.02 ± 4.89 Body fat free mass (kg) 57.08 ± 8.29 59.16 ± 5.43 42.01 ± 5.14 43.35 ± 4.27 Android Fat (%) 45.55 ± 6.18 47.14 ± 7.92 49.45 ± 5.82 49.63 ± 7.74 Gynoid fat (%) 34.90 ± 5.49 37.36 ± 5.35 48.95 ± 3.99 50.16 ± 4.70 Table 19 shows changes in plasma lipid and lipoprotein concentrations in the different groups before and after the intervention period. Irrespective of the group (responders or non-responders) HDL levels were higher in women compared to men at both, baseline and post-training. However, LDL, TG and TC were lower in women only in the 104104 Tesis Doctoral responder group at baseline (p=0.01). Women responders decreased significantly HDL concentrations, whereas men responders obtained a significant increase for HDL values. After intervention, men responders and no-responders improved LDL concentrations, showed a decrease (p=0.001; p=0.009). Only the men responders improved significantly the TG values after intervention. After intervention, men and women responders and men no-responders showed a significant decreased to TC. The 62.5% in men and the 61.7% in women achieved or remained to non-atherogenic values. The effects size to lipid profile variables were: HDL: 0.017, LDL: 0.062, TG: 0.001, TC: 0.028. There were no differences in lipid profile values between luteal and non-luteal (follicular) phase at baseline and post-training measurements (data not shown). 105 Romero-Moraleda B, 2014 Table 19. Changes on blood lipid profile in men and women. Results are shown as Mean ± SD. *Differences between men and women. p value to Differences between Baseline and Post-training within the group (p<0.05). (Men responders n=65, women responders n=74, men no responders n=14, women no responders n=20). HDL: high density lipoprotein; LDL: low density lipoprotein; TG: triglycerides; TC: total cholesterol. Responders Baseline Mean HDL (mg/dl) LDL (mg/dl) No responders Post-training SD Mean SD Pvalue Baseline Mean Post-training SD Mean SD Pvalue Men 46.23 ± 9.50 48.17 ± 10.07 0.02 43.93 ± 6.23 44.86 ± 7.37 0.60 Women 55.65 ± 11.20 * 53.88 ± 10.57 * 0.02 52.70 ± 9.83 * 52.10 ± 11.22 * 0.69 Men 142.75 ± 30.79 125.11 ± 29.25 0.01 134.07 ± 20.66 120.86 ± 13.52 0.01 Women 124.21 ± 29.29 * 120.36 ± 27.75 0.08 126.53 ± 26.13 126.21 ± 22.90 0.94 Men 132.31 ± 66.80 110.40 ± 48.04 0.01 126.71 ± 55.41 119.14 ± 56.72 0.52 Women 100.18 ± 37.00 * 96.43 ± 44.34 0.46 112.00 ± 64.39 99.65 ± 45.63 0.21 Men 215.80 ± 36.75 193.38 ± 34.58 0.01 200.79 ± 24.66 187.86 ± 15.84 0.01 Women 200.50 ± 36.06 * 192.08 ± 34.14 0.04 198.60 ± 37.37 195.30 ± 32.49 0.53 TG (mg/dl) TC (mg/dl) 106106 Tesis Doctoral Table 20 shows baseline and post-training blood lipid profile values for gender and age groups (18-29; 30-39; 40-50). HDL decreased significantly from the baseline to posttraining period in women responders and no-responders of the 40-50 age group. After the 22-weeks training period LDL values in women responders of 18-29 years showed significant differences with 30-39 group and 40-50 group. After intervention, men noresponders 18-29 group and men responders 30-39 group and 40-50 group achieved significant improvements for LDL levels. In post-training moment, men responder of the 18-29 obtained significant differences to TG concentrations with the 30-39 group. After intervention, women no-responders of the 18-29 group decreased significantly TG values. Also, men responders of the 40-50 group improved significantly TG concentrations. For TC concentrations, women responders of the 18-29 group showed significant differences with the 30-39 and 40-50 groups in post-training. Men responders of the18-29 group obtained significant differences to TC with the 40-50 group in baseline and post-training values. After intervention, men responders of the 3039 and 40-50 groups improved significantly the TC concentrations. 107 Romero-Moraleda B, 2014 Table 20. Changes on blood lipid profile in man and women by age groups. Results are shown as Mean ± SD. (Men responders n=65, women responders n=74, men no responders n=14, women no responders n=20). * Differences between men and women of the same age group; a Differences with 30-39; b Differences with 30-50; p value to change intragroup differences (p<0.05). HDL: high density lipoprotein; LDL: low density lipoprotein; TG: triglycerides; TC: total cholesterol. Men responders Baseline Mean HDL (mg/dl) LDL (mg/dl) TG (mg/dl) TC (mg/dl) Women responders Post-training SD Mean SD Pvalue Baseline Mean Post-training SD 18-30 43.75 ± 4.77 47.25 ± 5.06 0.82 54.38 ± 9.55 31-40 44.38 ± 9.02 46.43 ± 10.05 0.16 41-50 47.86 ± 10.38 49.39 ± 10.90 0.17 18-30 115.13 ± 25.98 b 105.63 ± 25.16 0.02 107.50 ± 30.39 31-40 143.38 ± 31.35 123.57 ± 37.34 0.01 129.09 ± 31.13 41-50 148.69 ± 28.69 130.49 ± 22.67 0.01 126.59 ± 26.74 * 18-30 93.88 ± 28.50 68.88 ± 65.94 a 0.10 106.31 ± 44.36 31-40 133.90 ± 71.92 125.14 ± 56.72 0.36 100.41 ± 30.77 * 41-50 139.92 ± 68.14 111.03 ± 54.45 0.01 98.00 ± 38.30 18-30 180.38 ± 34.61 b 166.50 ± 27.89 b 0.06 179.62 ± 36.14 31-40 214.71 ± 41.24 192.33 ± 42.38 0.01 41-50 224.31 ± 29.93 199.97 ± 28.19 0.01 Mean SD Men no responders Pvalue Baseline Mean Women no responders Post-training SD Mean SD Pvalue Baseline Mean Post-training SD Mean SD Pvalue 51.85 ± 10.13 0.17 41.50 ± 6.45 42.25 ± 10.87 0.13 55.75 ± 4.35 54.25 ± 10.11 0.65 55.64 ± 10.48 * 55.82 ± 11.17 * 0.89 45.50 ± 6.89 46.88 ± 6.24 0.55 51.57 ± 15.75 56.43 ± 15.41 0.55 56.08 ± 12.27 * 53.46 ± 10.46 0.01 42.50 ± 0.71 42.00 ± 1.41 0.91 52.22 ± 5.49 47.78 ± 6.51 0.04 99.75 ± 25.45 a,b 0.15 134.00 ± 34.09 111.50 ± 4.65 0.02 140.00 ± 25.59 127.25 ± 34.71 0.17 123.82 ± 28.38 0.18 135.13 ± 16.57 128.75 ± 12.67 0.33 117.17 ± 23.30 130.00 ± 14.53 0.09 124.74 ± 25.81 0.53 130.00 ± 9.90 108.00 ± 2.83 0.10 126.78 ± 28.20 123.22 ± 23.98 0.56 100 ± 54.37 0.60 137.50 ± 78.24 115.25 ± 65.94 0.31 174.75 ± 101.01 a 118.75 ± 58.47 0.01 103.45 ± 60.54 0.74 115.25 ± 45.41 111.75 ± 56.72 0.82 92.00 ± 40.07 87.29 ± 35.06 0.77 91.28 ± 27.52 0.34 151.00 ± 66.47 156.50 ± 54.45 0.85 99.67 ± 48.22 100.78 ± 49.22 0.94 167.00 ± 37.72 a,b 0.06 198.50 ± 38.13 176.75 ± 10.40 0.07 224.00 ± 29.62 205.25 ± 39.14 0.11 207.95 ± 33.35 199.00 ± 32.38 0.07 201.38 ± 20.47 195.00 ± 15.75 0.44 180.00 ± 41.64 194.86 ± 33.80 0.09 203.26 ± 35.80 * 196.54 ± 30.76 0.07 203.00 ± 24.04 181.50 ± 14.85 0.20 201.78 ± 32.42 191.22 ± 31.75 0.08 108108 Tesis Doctoral !"#$%&'(")&"*+,+-",.)/+*( '#$## &$## #$## !&$## 567+869 567+7:+869 !'#$## ;:-67+869 !'&$## ;:-67+7:+869 < !%#$## < !%&$## !"#$## ()*+,-./0*1 *)*+,-./0*1 23+,-./0*1 24+,-./0*1 Figure 19. Percentage change in lipid profile by gender. Res: responder. * Significant differences between groups (p<0.05). 109 Romero-Moraleda B, 2014 Figure 19 shows the percentage of change on blood lipid profile by gender. There were significant differences between men and women responder to HDL and LDL concentrations. Figure 20 shows the percentage of change in blood lipid profile by gender and age. The women responder of the 30-39 group obtained significant difference with women responder 40-50 group. The Pearson correlation showed a slight relationships between android fat pattern change and percentage change in LDL (r=0.334; p=0.007) and TC (r=0.418; p=0.001) concentrations to men responders. 110110 Tesis Doctoral Figure 20. Percentage change in lipid profile by gender and age groups. Res: responder. * Significant differences between groups (p<0.05). 111 Romero-Moraleda B, 2014 4.3. ESTUDIO III / STUDY III Due to alterations in data collection final analyzed completers were n=173 (94 women and 79 men). The ApoE2, ApoE3, and Apo4 alleles had frequencies of 0.04, 0.88, and 0.08, respectively. The distribution of the APOE genotypes is E2/E3 7.5%; E2/E4 0.6%; E3/E3 76.4%; E3/E4 14.9% y E4/E4 0.6%; did not differ between males and females (p=0.961). All the genotype frequencies of the analyzed gene polymorphism were in agreement with the Hardy-Weinberg equilibrium (chi-square test =1.60; p=0.660).! The genotype groups were initially similar in terms of age, body weight and composition, VO2max, and plasma lipoprotein lipid profiles. After the intervention, body composition and VO2peak did not differ significantly among groups (table 21). 112112 Tesis Doctoral Table 21. Body composition and peak oxygen uptake (VO2peak) changes by ApoE groups and gender. Data are reported as mean ± SD. Significant difference between baseline and post-training value (p<0.05). a Significant difference with E2 carriers. b Significant difference with E3 homozygotes. E2 carriers (n=6) Baseline Post-training Mean SD Mean SD Age Weight (kg) BMI (kg/m2) Body fat (%) 43.50 101.25 31.98 34.48 VO2peak rel (mL/kg/min) 34.96 ± ± ± ± ± 6.66 7.77 4.21 5.76 5.84 90.47 27.63 28.97 44.12 ± ± ± ± ± 5.99 5.40 6.87 5.89 E2 carriers (n=7) Baseline Post-training Mean SD Mean D Age Weight (kg) BMI (kg/m2) Body fat (%) VO2peak rel (mL/kg/min) 42.75 80.50 30.87 44.43 26.28 ± 7.67 ± 10.00 ± 3.03 ± 3.15 ± 3.09 73.76 28.45 39.70 31.98 ± ± 13.53 ± 4.76 ± 5.53 ± 6.26 E3 homozygotes (n=62) Baseline Post-training Pvalue Mean SD Mean SD 0.01 0.01 0.01 0.01 Pvalue 0.01 0.39 0.01 0.01 37.03 ± 7.97 ± 95.27 ± 11.37 86.57 ± 11.47 30.98 ± 2.68 28.21 ± 2.96 36.87 ± 4.90 31.01 ± 5.87 36.66 ± 5.88 43.75 ± 7.21 Women E3 homozygotes (n=71) Baseline Post-training Mean SD Mean SD 38.31 80.76 31.56 44.92 28.16 ± 7.62 ± 10.24 ± 9.14 ± 4.31 ± 3.64 ! ! 113 73.86 28.07 40.39 32.73 ± ± 10.47 ± 3.13 ± 5.19 ± 5.05 E4 carries (n=12) Baseline Post-training Pvalue Mean SD Mean SD 0.01 0.01 0.01 0.01 41.85 92.66 30.64 34.25 37.08 ± ± ± ± ± 7.09 7.31 2.88 3.52 8.46 84.90 28.12 28.84 43.54 ± ± ± ± ± 6.92 2.69 4.58 4.79 E4 carries (n=15) PBaseline Post-training value Mean SD Mean SD 0.01 0.01 0.01 0.01 37.00 79.21 30.97 46.19 28.11 ± 9.12 ± 10.04 ± 3.14 ± 3.31 ± 3.47 72.19 28.44 40.81 31.77 ± ± 10.26 ± 3.29 ± 5.08 ± 5.62 Pvalue 0.01 0.01 0.01 0.01 Pvalue 0.01 0.19 0.01 0.01 Romero-Moraleda B, 2014 Blood lipids and lipoproteins Table 21 shows changes in plasma lipid and lipoprotein concentrations in three ApoE groups before and after the intervention period. At baseline, the E2 group had a more adverse lipid profile in the atherogenic variables. The men of E2 group had significant differences with E3 and E4 groups (E3 p=0.001; E2 p=0.018) in TG concentrations being greatest. However, to HDL, E2 group had healthy values with significant differences with E3 (p=0.010) and E4 in baseline (p=0.020). After intervention, the men of E2 group obtained the greatest decrease both TG (p=0.001) and TC concentrations (p=0.001). Nevertheless, the E2 group continues maintaining the levels of HDL more favorable, being significantly higher than the E4 men (p=0.024). On the other hand, the men of E3 group achieved a significant difference between baseline and post-training values. The LDL, TG and TC concentrations decreased (p=0.001; p=0.012; p=0.001; respectively), and HDL levels increased to men of E3 group (p=0.013). In contrast, the respond of the men E4 in our intervention only obtained a reduction in LDL (p=0.007) and TC (p=0.006) levels. Figure 21 shows the percentage of change in blood lipid profile by ApoE and gender groups. There were significant differences between men E2 and men E3 for TG and TC concentrations (p=0.050; p=0.022; respectively). 114114 Tesis Doctoral In the group of women who participated in our study no were observed statistically significant differences between genotypes either baseline or the post-training values. Only the women of E3 group showed a slight improvement in the lipid profile with a significant decrease in the levels of TC (p=0.008) after the intervention, although their HDL levels also decreased (p=0.048). ! ! Figure 21. Percentage of change in blood lipid profile by ApoE group and gender. a Significant difference with E2 carriers (p<0.05). b Significant difference with E3 homozygotes. 115 Romero-Moraleda B, 2014 Table 22. Changes in blood lipid profile by Apo E groups and gender. Significant difference between baseline and post-training value (p<0.05). a Significant difference with E2 carriers. b Significant difference with E3 homozygotes. HDL: high density lipoprotein; LDL: low density lipoprotein; TG: triglycerides; TC: total cholesterol. E2 carriers (n=6) Baseline Post-training Mean SD Mean SD HDL (mg/dl) LDL (mg/dl) TG (mg/dl) TC (mg/dl) 55.33 145.00 206.33 235.00 ± ± ± ± 18.79 47.73 68.53 46.90 56.67 127.40 133.67 197.67 ± ± ± ± 16.69 53.29 63.50 67.05 E2 carriers (n=7) Baseline Post-training Mean SD Mean SD HDL (mg/dl) LDL (mg/dl) TG (mg/dl) TC (mg/dl) 53.71 109.83 92.71 173.43 ± 14.3 ± 19.10 ± 31.28 ± 43.47 52 108.67 80.43 171.00 ± 13.9 ± 34.16 ± 10.85 ± 12.49 Men E3 homozygotes (n=62) Baseline Post-training Pvalue Mean SD Mean SD 0.63 45.19 ± 7.26 a 47.35 ± 8.79 0.04 138.90 ± 29.59 121.95 ± 25.13 a 0.01 123.11 ± 61.25 109.15 ± 45.64 0.01 209.24 ± 36.08 190.31 ± 28.68 Women E3 homozygotes (n=71) PBaseline Post-training value Mean SD Mean SD 0.50 55.3 ± 10.8 0.88 124.3 ± 25.3 0.46 102.03 ± 46.76 0.79 201.00 ± 33.55 116116 53.70 121.71 97.38 193.37 ± ± ± ± 11.00 23.00 47.45 30.47 Pvalue E4 carries (n=12) Baseline Post-training Mean SD Mean SD 0.01 43.58 ± 8.60 0.01 146.42 ± 24.32 0.01 132.58 ± 58.37 0.00 215.92 ± 27.88 Pvalue 43.67 131.58 117.25 196.67 ± 7.24 ± 26.47 ± 60.23 ± 28.75 E4 carries (n=15) Baseline Post-training Mean SD Mean SD 0.05 53.67 ± 10.9 0.25 133.73 ± 42.38 0.37 106.53 ± 35.35 0.01 208.33 ± 42.53 52.60 128.47 99.33 200.93 ± 7.71 ± 37.83 ± 36.50 ± 38.96 Pvalue a 0.97 0.01 0.22 0.01 Pvalue 0.54 0.28 0.52 0.23 Tesis Doctoral 4.4. ESTUDIO IV / STUDY IV Table 23 shows the baselines and changes occurring due to the interventions on anthropometric characteristics, strength index and macronutrient contribution. Most anthropometric parameters were significantly (p<0.01) affected by the treatments, although not significant differences were observed among them. Dietary changes during intervention were also significantly (at least p<0.02) for most parameter tested, E group ate less carbohydrates, and more fat and MUFA than the S group. Similarly the PA group ate more lipids and MUFA than the other groups. Figure 22 shows changes in lipoprotein ratios and estimators in the four groups before and after the intervention period (training plus diet). Women from the PA group presented the highest TC/HDL and LDL/HDL ratios at baseline. The women belonging to the PA group also showed higher baseline ApoB/ApoA1 than the S and SE; higher TG/HDL than the SE group, and higher LDL/ApoB than the endurance group. No differences at baseline between groups were found for men or the whole population with the exception of LDL/ApoB in the E group with respect to the SE group in men or with respect to the S and SE in men plus women. Women of PA group achieved significant improvement with respect to S, E and SE groups. In men, all groups showed a decrease, but no differences among groups were revealed. 117 Romero-Moraleda B, 2014 Table 23. Baseline and changes in body composition, training variables and diet composition over the treatment. P-value: significant difference with baseline (p<0.05). a Significant difference with Strength group (S, n=41). b Significant difference with Endurance group (E, n=51). c Significant difference with Resistance + Endurance group (SE, n=45). (PA, n=37). p≤0.05. WC: waist circumference; BMI: body mass index; DSI: dinamometer strenght index; SFA: saturated fatty acids; MUFA: monounsaturated fatty acids; PUFA: polyunsaturaed fatty acids. Baseline Mean Weight (kg) BMI % Fat Fat free mass (kg) Android Fat (%) Gynoid fat (%) Android/gynoid ratio SD Pvalue Change (%) S 88.66 ± 12.73 0.01 Mean -8.70 ± SD 5.13 E 85.90 ± 11.48 0.01 -9.67 ± 5.27 ± 5.12 DSI Baseline Mean SD ± 0.90 3.34 3.30 ± 0.89 3.53 ± 0.82 Pvalue Change (%) 0.01 Mean 13.08 SD ± 17.40 0.01 9.23 ± 15.53 0.01 9.51 ± 12.51 ± 14.94 ± 7.65 SE 87.93 ± 14.51 0.01 -10.32 PA 86.91 ± 12.47 0,01 -9.02 ± 5.41 3.34 9.09 30.97 ± 2.56 0.01 -7.50 ± 5.25 39.49 ± 0.62 ± 6.32 0.01 S 0.02 2.64 E 31.98 ± 10.27 0.01 -10.86 ± 10.82 37.12 ± 5.68 0.01 7.04 a ± 7.54 ± 4.89 38.80 ± 6.11 0.01 4.02 ± 7.36 Carbohidrates (%) SE 30.77 ± 3.29 0.01 -9.90 PA 30.85 -9.40 35.88 6.42 -5.13 2.81 17.40 ± 7.76 ± 2.67 0.01 0.01 ± ± 6.31 41.19 ± 3.06 ± 6.28 0.01 S 0.01 1.80 ± 8.24 ± 3.22 E 41.31 ± 5.90 0.01 -4.89 ± 2.50 16.40 ± 2.82 0.01 2.84 ± 3.33 SE 40.46 ± 7.42 0.01 -6.09 ± 3.13 16.79 ± 3.03 0.01 2.76 ± 4.22 PA 41.03 0.01 -4.60 ± ± 3.54 17.97 0.01 3.19 2.17 38.69 ± 6.90 ± 6.43 0.01 -3.33 ± 6.94 ± 7.91 ± 2.47 42.30 a ± 5.83 0.01 -9.68 a ± 7.95 40.73 0.01 -6.35 S 50.36 ± 5.40 ± 10.29 0.88 0.09 E 47.87 ± 8.61 0.62 -0.16 SE 50.73 ± 9.88 0.59 0.75 Protein (%) Lipid (%) PA 48.31 0.58 48.31 0.01 -8.33 ± ± 116.20 S ± 11.51 ± 5.75 -18.40 ± 2.79 7.90 12.54 ± 6.04 a ± 6.53 ± 3.13 42.54 E 47.48 ± 7.09 0.01 -7.04 ± 4.66 13.08 SE 47.47 ± 7.51 0.01 -8.78 ± 5.64 SFA (%) ± 7.36 a 0.01 -9.16 0.01 -2.06 ± 6.85 3.30 ± 2.71 0.01 -3.39 3.23 13.27 ± 2.70 0.01 -3.38 3.30 13.60 0.01 -4.04 3.33 0.89 -0.10 0.01 -3.58 a 4.92 0.01 -3.51 a 4.59 0.01 -5.68 0.57 -0.19 2.43 PA 48.54 0.01 42.90 0.01 -5.11 ± ± 6.02 S ± 5.79 ± 8.74 -7.04 2.58 17.41 ± 2.98 ± 3.14 E 43.44 ± 7.33 0.01 -4.99 ± 2.63 19.06 ± 3.91 SE 41.55 ± 9.63 0.01 -6.18 ± 2.82 18.81 ± 3.61 PA 42.55 0.01 -4.38 19.86 1.16 0.01 -5.73 ± ± 3.18 S ± 7.60 ± 0.19 15.11 5.22 a ± 4.25 ± 1.45 E 1.11 ± 0.18 0.01 -3.89 ± 6.78 6.07 ± 1.96 0.01 -1.18 2.38 SE 1.18 ± 0.23 0.01 -4.88 ± 8.19 5.50 ± 1.62 0.01 -0.88 2.05 PA 1.17 ± 0.20 0.01 -4.76 ± 8.13 5.52 ± 1.35 0.02 -0.81 1.64 118118 MUFA (%) PUFA (%) 4.16 a 4.86 Tesis Doctoral S VO2peak max (ml/kg/min)! E 2890.30 ± 883.38 2698.81 ± 740.48 ± 777.39 ± 819.72 SE 2905.53 PA 2753.03 0.04 3.58 ± 10.74 0.01 5.91 ± 13.10 0.01 0.01 11.72 8.23 ± ± 14.06 19.15 119 Romero-Moraleda B, 2014 6 !"#$%&'$!()*$+%,-#$./0 123$ /#""% !"#$%&'$!()*$+%,-#$ 3230123$ !"#$%&'$!()*$+%,-#$6!(70 6!(68$ !"#$%&'$!()*$+%,-#$ !"#$%&'$!()*$+%,-#$/90 32306!(7$ 123$ ?% ?% ?% /(*%,$ /#""% .#""% $#""% )#""% )#""% )#""% (#""% (#""% (#""% '#""% '#""% '#""% &#""% &#""% &#""% "#""% "#""% *% +% *+% ,-% )#$"% )#$"% ?% %45%% ?% (#$"% '#$"% &#$"% &#$"% "#$"% "#$"% !"#$"% *% +% *+% ?% &#)"% ,-% !"#$"% +% ?% ?% *+% ,-% ?% ?% "#0"% /(*%,$ $#""% +% *+% ?% "#0"% ,-% /(*%,$ "#."% "#)"% "#'"% "#""% "#""% )#$"% 5% ?% +% *+% ,-% 4% ?% ?% (#$"% )#$"% &#$"% "#$"% "#$"% "#$"% !"#$"% !"#$"% !"#$"% *+% ,-% ?% 4% %5% ?% &#0"% *% +% ?% 5% *+% ,-% /(*%,$ ?% ?% "#0"% "#0"% "#0"% "#("% "#("% "#("% !"#'"% !"#'"% !"#'"% '"""#""% ?% *+% ?% ,-% ?% ?% %4% '$""#""% *% +% *+% ?% ,-% /(*%,$ '$""#""% '"""#""% '"""#""% &$""#""% &$""#""% &$""#""% &"""#""% &"""#""% &"""#""% $""#""% $""#""% $""#""% "#""% "#""% *% +% *+% ,-% ,-% 45% ?% ?% 4% *% +% *+% ?% ?% %5% &#("% +% *+% &#0"% &#("% *% +% &#$"% &#("% '$""#""% *% ,-% '#$"% '#$"% +% *+% (#$"% &#$"% *% +% $#$"% '#$"% &#0"% *% "#""% *% $#$"% (#$"% ?% "#0"% "#'"% )#$"% ?% &#'"% "#'"% $#$"% ,-% &#""% 4% %5% "#)"% ,-% ?% *+% &#)"% "#."% *+% +% "#""% *% "#)"% +% ?% &#""% "#."% *% ?% '#""% &#""% %5% ?% (#""% &#'"% &#""% *% )#""% &#)"% &#'"% ?% "#""% *% (#$"% '#$"% 3 !"#$%&'$!()*$+%,-#$ 5:(,#)*#"(,$;(,#5-,#)$<.= ;(,>$ ?% $#""% 2 + .#""% %45%% $#""% 7 1 /#""% ?% .#""% *% +% *+% ?% ?% ?% *% +% *+% ,-% 4% ?% ,-% ?% "#""% *% +% *+% ,-% ,-% Figure 22. Comparison of the effects of four different intervention programs: baseline and post-training values in TC/HDL ratio (Panel A), LDL/HDL ratio (Panel B), ApoB/ApoA1 ratio (Panel C), TG/HDL ratio (Panel D), LDL/ApoB ratio (Panel E) and Cholesterol molecules (C-mol) (Panel G). First column for men (n= 79), second column for women (n=94) and third column for all subjects (n=173). T bars represent the standard deviation. * Significant difference with baseline. a Significant difference with Strength group (S). b Significant difference with Endurance group (E). c Significant difference with Resistance + Endurance group (SE). 120120 Tesis Doctoral Women of the E group showed a significant increment after intervention in the LDL/HDL, ApoB/ApoA and TG/HDL, but a decrease in the LDL/ApoB ratio (p=0.02). The LDL/ApoB ratio increased in women of the S group while decreased in those of the SE group. In men, after intervention, for ApoB/ApoA1 change percentage E group obtained a greatest percentage reduction (-17.74%) with significant differences with S, SE and PA groups (p<0.01) (Figure 22). TG/HDL ratio of the men and women PA group showed values more atherogenic with significant differences between groups (p<0.01). The women allocated PA group had differences with SE at baseline (p=0.01). In post-training, the men belonging PA group obtain differences with E group. Moreover, men of S and E groups achieved a significant improvement after intervention (p=0.01; p=0.03, respectively). The women from E group presented significant differences at baseline of the LDL/ApoB ratio (p=0.01). After intervention, both, men and women, showed significant differences in E group with respect to S, SE and PA groups (p<0.01). There were significant differences for C-mol (molecules of cholesterol per molecule of ApoB in the LDL) at baseline between PA group women with S and E groups. After intervention all groups in women (S, E, SE: p<0.01; PA= 0.04) and S group (p=0.04) in men improved significantly without differences between groups. The analyses with men and women together showed a significant improvement for TC/HDL and LDL/HDL ratios, except S group in this variable. The S and PA obtained a significant reduction for the LDL/ApoB ratio. However, C-mol showed a significant improvements for all groups when men and women are analysed together. . 121 Romero-Moraleda B, 2014 )'#$##% . @% A% @A% B0% !"#$%&'(&)!&$*#%&'+,-' )##$##% (#$##% "#$##% &#$##% '#$##% #$##% !'#$##% !&#$##% *+,-./% /./,-./% 0123,0120)% *4,-./% /./,0123% +5267897:26% ;267<=678%>+!;26?% *4,-./% /./,0123% +5267897:26% ;267<=678%>+!;26?% !"#$##% )'#$##% / @% )##$##% A% @A% B0% !"#$%&'(&)!&$*#%&'+,-' (#$##% "#$##% &#$##% '#$##% #$##% !'#$##% !&#$##% *+,-./% /./,-./% 0123,0120)% !"#$##% 0 )'#$##% 12*#3' @% !"#$%&'(&)!&$*#%&'+,-' )##$##% A% @A% B0% (#$##% "#$##% &#$##% '#$##% #$##% !'#$##% !&#$##% !"#$##% *+,-./% /./,-./% 0123,0120)% *4,-./% /./,0123% +5267897:26% ;267<=678%>+!;26?% Figure 23. Comparison of the effects of four different intervention programs: change percentage in TC/HDL ratio. LDL/HDL ratio. ApoB/ApoA1 ratio, TG/HDL ratio, LDL/ApoB ratio and Cholesterol molecules (C-mol) for women (Panel A) men (Panel B) and all participants (Panel C). T bars represent the standard deviation. a Significant difference with Strength group (S). b Significant difference with Endurance group (E). c Significant difference with Resistance + Endurance group (SE). PA: diet and physical activity recommendations group. 122122 Tesis Doctoral Multiple regression analysis was used to determine the extent to which improvements in the anthropometric variables, training variables and diet composition (Table 23) may have contributed to the changes in the lipoprotein ratios and size particles of lipid profile thought indexes estimators (Table 24). Changes in the TC/HDL ratio were significantly associated with several variables. Multiple regression analysis was therefore performed to identify those with the greatest influence on this change. The model included six variables: gender, baseline HDL concentrations, weight, android fat, VO2peak max and MUFA (percentage of change). This model explained 52% of the change in TC/HDL ratio (R2 0.52 p=0.0001). Baseline HDL concentrations was the variable with the greatest standard β coefficient of determination (β -0.50). Gender and weight change (%) also showed higher β coefficient (β -0.36, β 0.20, respectively). Android fat, VO2peak max and MUFA were included in the model due to partial significant correlations observed. The model regression for LDL/HDL ratio change explained 55% (R2 0.55 p=0.0001). Gender and weight change (%), similarly as the previous model, had more influence in LDL/HDL ratio change (β -0.36, β 0.20, respectively). On the other hand, baseline LDL concentrations and lipid macronutrient intake percentage change were the variables affecting more to the change in the LDL/ApoB ratio (β 0.50, β -0.29, respectively) (R2 0.38 p=0.0001). The regression model for assessing the mol LDL/ApoB change displayed R2=0.31 (p=0.0001), being baseline HDL concentrations and fat mass percentage change the parameters that showed higher β coefficient (β 0.37, β 0.54, respectively). 123 Romero-Moraleda B, 2014 Table 24. Regression analysis of change in body composition, training variables and energy intake over the treatment period as predictors of changes in apolipoprotein ratios. Δ final value - baseline value. HDL: high density lipoprotein; LDL: low density lipoprotein; TG: triglycerides; TC: total cholesterol; ApoB: Apolipoprotein B. Standard error Lipoprotein ratio Δ TC/HDL Δ LDL/HDL Variable Constant Gender Baseline HDL Δ weight Δ Android Fat Δ VO2peak max! Δ Δ MUFA Constant Gender Δ weight VO2peak max! Baseline TG Δ carbohidrates Δ LDL/ApoB Δ TC/LDL Constant Baseline LDL Δ lipid Δ VO2peak max! Gender Δ Android Fat Constant Gender Δ fat mass Baseline HDL Δ Gynoid Fat Δ weight Δ SFA Baseline weight Δ A/G Δ Android Fat Δ BMI Δ fat free mass R2 β 0.52 2.90 -8.55 -0.44 0.44 0.06 0.02 1.60 1.46 0.05 0.16 0.14 0.05 0.03 0.55 8.95 16.93 0.58 -0.03 0.01 0.14 3.36 2.39 0.23 0.08 0.04 -0.02 Standard βcoefficient P value 95% confidence interval 0.07 0.01 0.01 0.01 0.64 0.73 -0.27 11.44 -0.54 0.13 -0.21 -0.08 - -0.51 0.18 -0.03 0.02 0.85 0.01 0.00 0.01 0.69 0.80 -0.25 2.30 21.65 0.13 -0.20 -0.06 - 0.30 - 15.60 - -12.20 - 1.03 - 0.13 - 0.08 0.06 -0.02 0.73 -0.13 - 0.09 0.38 4.34 0.35 -0.11 1.40 0.05 0.03 0.50 -0.29 0.01 0.01 0.01 1.58 0.25 -0.16 - 7.11 0.46 -0.06 -0.03 0.69 0.05 1.53 -0.03 0.03 0.62 0.65 -0.13 -2.33 - 0.08 3.72 -0.04 0.31 78.48 17.98 7.31 1.14 -4.58 -0.47 0.43 -0.27 -1.01 1.33 0.69 0.98 0.15 25.95 8.73 6.11 0.24 4.10 1.33 0.91 0.30 1.24 3.81 0.52 1.45 -0.02 0.80 0.01 0.04 0.23 0.01 0.27 0.72 0.64 0.37 0.41 0.73 0.19 0.50 -0.33 27.16 35.24 -4.77 0.67 12.69 -3.10 -1.37 -0.87 -3.46 -6.21 -0.35 -1.89 124124 -0.36 -0.50 0.20 0.03 0.02 0.01 -0.22 0.54 0.37 -0.33 -0.06 0.04 -0.08 -0.18 0.17 0.10 0.06 6.07 -5.67 -0.33 0.76 0.33 0.11 - 0.25 - 129.80 - -0.72 - 19.40 - 1.61 - 3.53 - 2.15 - 2.23 - 0.33 - 1.43 - 8.87 - 1.72 - 3.85 V. DISCUSIÓN / DISCUSSION Tesis Doctoral 5.1. ESTUDIO I / STUDY I The main finding of the present study was that structured exercise programs and physical activity recommended program with hypocaloric diet are effective as treatment to improve the blood lipid profile. All participants engaged in the program showed greater reductions in LDL, TG and TC, with no differences seen among these groups. The treatment or strategies used to improve the lipid profile have attempted to encourage improvements in the cardiometabolic health, the literature suggests that healthy diet, weight loss, exercise and physical activity are key to prevent and treat the development of these diseases (57). As in our intervention, diet restriction achieves a weight loss with fat mass loss that improves lipid function (227). In the present work, no significance changes were observed in HDL. High density lipoproteins has been reported to increase (138), decrease (102, 327), or remain stable (239) with weight loss. The discrepancy in results seems to be due to the divergent effects of weight loss. Several studies show that reduce fat intake in diet results in a decrease in HDL, even when weight loss occurs in both short (216) and long-term (149) studies. The work of Pelkman et al. (2004) reported that weight loss HDL decrease and when weight maintenance HDL may increase (227). This study add to increase HDL is necessary a moderate fat intake (227). Clinical trial to evaluate effects on lipid profile with exercise intervention show modest or no changes to HDL (264, 265, 280). Our results are in agreement with these studies. Therefore, no change in HDL may be due to reduction in fat intake. In our study, LDL decrease significantly for all groups without differences between groups. After the 22 weeks of intervention, LDL values achieved decrease to values considered no atherogenic. When exercise is accompanied by a loss body fat, LDL decrease (114). The work 127 Romero-Moraleda B, 2014 of Pronk et al. (1995) and Greene et al. (2012) reported a decrease in LDL concentration after acute exercise (115, 232). Improvements in lipid profile due to physical training may be dependent on loss on body fat (171). However, Hurley et al. (1988) reported reductions in concentrations LDL that were independent of changes in body composition (141). The work of Kelley (2009) on the effects of exercise on lipoprotein concentrations seen with changes in body mass has reported that reductions in lipoprotein-lipid concentrations occurred more frequently when exercise was combined with body fat loss but could occur without change in body mass (152). Therefore, in agreement with our results, studies prove that a combined exercise with diet program demonstrated higher efficacy on LDL levels (142). The results of the present study exhibit a favorable response of TG levels in all groups except SE. After intervention S, E and PA groups decreased significantly TG concentrations. SE group shows no change maintaining healthy values to TG. PA group obtains a decrease in TG to healthy values. Many studies show in their results the favorable response of TG concentration with exercise program (8, 169, 224, 263). Regular exercise is known to increase amounts of lipoprotein lipase (LPL) in adipose and muscle tissue. Diet restriction has also shown good treatment to decrease TG concentrations (182, 329). Andersen et al. (1995) confirm previous findings that weight loss is associated with significant improvements in serum lipids and lipoproteins (329, 330). Thus, an 11 % reduction in body weight achieved a 22.7% reduction in TG (5). These results are agreement with our study where the participants obtain an average reduction of 10.7% in TG concentrations with an 8.3% of weight loss. Reviewing studies that compared weight loss achieved with diet or with exercise, Wood et al. (1991) observed that fat mass loss get significant reductions in TG (329). In our study, after intervention, TC levels were reduced in all groups up to references values. Studies with similar protocols to our study (5, 330) found no differences between groups, but 128128 Tesis Doctoral also achieved significant changes in all groups. Previous studies have shown that plasma TC levels were directly related to total fat intake (196). Therefore, reduction in blood TC seems to be attributable to a great manner to dietary advice due to improvements in fat intake (288). Although there are works where showed improvements in TC with an exercise program without diet restriction during 8 weeks, therefore also exercise program alone can have a positive impact on the TC (8). However, the works of Lemura et al. (2000), Sillanpaa et al. (2009) and Stensvold (2010) when compared the effects on lipid profile and syndrome metabolic variables of different exercise modes were no found differences between groups after exercise intervention (169, 264, 280). In our study, fat intake is reduce 15% average. This decrease results in a significant improvement to TC in all participants. When exercise is combined with diet restriction studies report greater improvements in the plasma lipid profile in response to the combination of diet and exercise than diet alone (213, 278, 330).!It is also reported that the addition of exercise with diet restriction does not obtain significant improves (5, 142, 330, 331). These observations reflect that lipid profile improvements may be dependent of fat mass loss. Therefore it is important to give of clearly establishing an independent role for exercise in the treatment of obesity and related comorbidities. In our study not found additional improvements on lipid profile when added different modes of exercise in agreement with the results of previous studies (5, 142, 330). We also assumed that, as other studies suggested previously (164), supervised training protocols may have not achieved enough intensity in order to obtain significant improvements versus diet and unsupervised regular physical activity recommendations, since the risk of injury in this population did not allow non-progressive increases in intensity. Findings from accelerometer-measured daily HPA indicated that there were not significant changes in any group in their daily HPA (non-training activity) after 6 months of intervention. 129 Romero-Moraleda B, 2014 No differences between groups were found, including training sessions (data not shown). Even though PA group may have tried to engage in different activities following the ACSM recommendations received, it was not enough to increase their habitual physical activity significantly. On the other hand, training groups did not result in a more active lifestyle outside training intervention. As the flow diagram shows, the PA group showed up with the highest dropouts percentage (26.6 %). Recent studies try to investigate predictive variables for weight loss programs abandons, meaning that is a big matter of concern (15). Our results showed that supervised exercise did not obtain any additive effects to diet restriction and physical activity recommendations on lipid profile, but it seems that was helpful in sustaining adherence in order to finish the intervention program. Hospital units tend to supervise with often feedback the dietary modifications, but poor counseling in the exercise recommendation is done. A point of interest of the present study is that include the randomized-controlled design, the long supervised training period and the lifestyle. PRONAF Study includes a group that follows the principles of hospital clinical practice for lifestyle changes (diet and physical activity recommendations) when treating patients for weight loss management. To maintain the training principle of progression and adaptation was essential in the design of our study due to the population target, in order to avoid injuries and abandons during the intervention. This may have turned into a limitation because we could not achieve a higher intensity, probably needed to obtain further improvements through exercise. 130130 Tesis Doctoral 5.2. ESTUDIO II / STUDY II The main finding of the present study is that men, compared to women, obtained a better response of the lipid profile to a weight loss intervention program such as the PRONAF Study. On the other hand, with age, the favorable response on lipid profile is markedly diminished. The Guidelines established by the National Cholesterol Education Program (NCEP) promote exercise and weight loss for the treatment of abnormal lipoprotein levels (290). To improve cardiometabolic health in men and women, the literature suggests that healthy diet, weight loss, exercise and physical activity are key to prevent and treat the development of these diseases (57). However, despite men and women present different response to the treatments, there are not individualized recommendations. Previous PRONAF Study data has been published comparing the effects on lipid profile of the different modes of exercise of the intervention designed. The results obtained did not show differences between intervention groups. Thereby, the present study aims to focus on comparing the gender response. The results of the present work showed different significant changes in HDL in men and women. At baseline, HDL concentration was significantly greater in women. However, after the intervention period this difference was lower because men obtained a significant improvement while women displayed a decrease. Different studies reported in their results that HDL can increase (138), decrease (102, 327), or remain stable (239) with weight loss. In women, the reduction in fat intake leads to decrease HDL concentration (149, 216, 264). Our results are in agreement with these studies, as the intervention led in men and women an average weight lost of 10% (data no showed). This reduction represents the main reason for the improvement on the lipid profile levels (201, 242). 131 Romero-Moraleda B, 2014 In LDL, TG and TC concentrations the PRONAF Study participants achieved general improvements after intervention. Lipid profile values decreased up to values considered as no-atherogenic. Similar interventions also agree with our outcomes (78, 115, 143, 263, 264, 280, 330). However, when the differences between men and women are studied, the response is not clear due to the few number of investigations comparing treatment efficiency and impact in both sex. Nevertheless, we found interventions which applied hormone therapy to improve cardiovascular risk factors in men and women (309). In these interventions considered to apply different doses for men and women, due to androgens and estrogens influence in the change in cardiovascular risk factors, often in a sex-specific manner (309). In this regard, there is controversy concerning different cardiovascular risk factors by gender. Regiz-Zagrosek et al. (238) reported that those factors that affect more to men than to women and vice versa should be considered in a gender-specific manner. They emphasize the need to study gender-specific pathophysiology analysis in response to exercise (238). When the response on lipid profile is compared by gender after weight loss intervention in our study, men achieved a better change than women. In the literature, we found reviews and epidemiological studies that try to explain the gender-specific differences to lipid profile abnormalities treatment. There are several factors that can affect men and women differently. Fat distribution is different in men that in women. Peripheral adiposity with gluteal fat accumulation characterizes premenopausal women (238). However, the male pattern is android obesity (238). This body distribution is very important because the shift from peripheral to visceral obesity has a number of negative consequences. First, visceral fat is an important source of free fatty acids and inflammatory mediators, which are directly delivered to the liver via the portal vein. This contributes to develop lipid abnormalities (238). Visceral adipocytes differ from peripheral adipocytes in their lipolytic activity (174, 299). Moreover, 132132 Tesis Doctoral fat tissue interferes with hormone metabolism, even more as growth and aging takes place. White fat is the major source of estrogens in elderly women and men, because testosterone is converted there to estradiol in women and men. The conversion is related to adipocytes functions (238). Due to increased age, there is an increment in the visceral fat accumulation (153, 238). This can explain why the PRONAF Study participants obtained less improvement as age increases. In other study, when the concentration and sizes of lipoprotein particles has been studied, the results showed higher atherogenic values in the older age group (98). After analysing these factors there is still discrepancy in the pathophysiologic mechanics that determine the gender differences. The development of atherosclerosis is influenced by gender and that the acute vasodilating effects of estrogens have been attributed as protector in the development of atherosclerosis (309). The baseline values in our participants showed a higher cardiometabolic risk in men than in women. The partially gender-dependent differences between fat distribution patterns may provide an explanation of why android obesity in men is linked to more atherogenic values (309). Thereby, the reduced tendency to accumulate fat at intraabdominal sites may be one of the primary metabolic differences underlying the reduced risk of CVD and Metabolic Syndrome. This may help to explain physiologically why the male participants who start with more atherogenic values have a better response to the weight loss treatment. Also, circulating lipids are different, are differently regulated, and have different significance in women and men (153, 238). The estrogen effect in women is a greater activity in lipoprotein transport and removal of LDL and VLDL from the plasma than do men. This may explain the differences in baseline values between women and men in our study. The decrease in visceral fat leads to decrease LDL and TC concentrations and CVD risk. Such factors are 133 Romero-Moraleda B, 2014 responsible of the gender differences and may explain the better response of lipid profile in men than in women. Some of the findings described previously have direct clinical implications. Physicians should recognize the different effects of exercise and diet in the treatment of overweight and obesity in men and women. In PRONAF Study the exercise mode showed no significant difference (201, 242). In fact, in the USA differences between women and men have been recognized (204), while specific recommendations in Europe are scarce. A point of interest of the PRONAF Study is that it is the first randomized controlled intervention study performed in Spanish overweight and obese adults without any other associated disease with the aim of losing weight and improving several health related parameters by means of combining caloric restriction and controlled training programs. This allows to investigate the different responses and the relationship with the intervention, gender and/or age, supporting evidence-based treatment for cardiovascular risk factors. Unfortunately, the main limitation could be the low statistical power due to sample size to get significant differences. 134134 Tesis Doctoral 5.3. ESTUDIO III / STUDY III The main finding of the present study was that the presence of the allele E2 in men beneficially affects the change of TG and TC responses. Several studies have demonstrated an association between the ApoE phenotype and lipid levels. This work, to the best of our knowledge, is the first well controlled clinical trial (337) to examine the effects of ApoE genotype on the response to a weight loss treatment with diet combining exercise. In our study, pre-treatment lipids levels for the ApoE genotypes in the present study show values close to non-atherogenic concentrations especially in women, however, it is important to emphasize that the BMI of the participants increase the risk to have metabolism lipid alterations. This was due to the inclusion criteria to the participants in our study were healthy overweight and obese people. In our sample, we have seen that the intervention group did not show to have influence on the response in lipid profile (201, 242). Thereby, PRONAF study through the methodological approach with a randomized-controlled design, the long supervised training period and the lifestyle changes, allows investigating the ApoE genotype influence to improve lipid profile (337). Based on the review of Hagberg et al (120) low-fat diet interventions tend to reduce plasma lipoprotein levels more in ApoE4 individuals than in either ApoE2 or E3 individuals. Interventions which similar dietary fat content similarly to our PRONAF Study showed the greatest TC and LDL responses in E4 carriers (79, 101, 186, 187, 252). However, in our results we observe that ApoE4 genotype has low influence on the change in lipid profile after a treatment combining diet exercise. These differences with our results could be because in our intervention the participants were healthy and not with severe dislipemia, and furthermore, could be due to, in our intervention, the diet was not low in lipid, but it was balanced and hypocaloric with a 29-34% energy intake of lipid. 135 Romero-Moraleda B, 2014 On the other hand, Taimela et al (286) showed evidence that plasma lipoprotein-lipid responses to exercise training might be influenced by the ApoE genotype. These authors reported that physical activity levels did not affect plasma lipoprotein-lipid levels in E4 men. Furthermore, and in accordance with our results, the E2 men group showed the greater responses after the exercise intervention program (172, 261, 286). On the same line and according to our results, St.- Amand et al. (271) concluded that plasma lipoprotein-lipid profiles of E2 individuals appear to be especially affected by increased VO2max, and Hagberg et al. found that middle-aged and older ApoE2 genotype men had larger overall plasma lipoprotein-lipid profile improvements with prolonged endurance exercise training than ApoE3 and E4 genotype men (119). Therefore, it seems that the best treatment to improve lipid profile for the E2 is carrying an exercise program, also because diet intervention studies showed no improvements in lipid profile for E2 carriers (79, 293). The respond more favourable in men E2 group in all variables of lipid profile (decrease LDL, TG and TC and increase HDL) can due to the increase physical activity through of our intervention, because regular exercise is known to increase the amount of lipoprotein lipase (LPL) in adipose and muscle tissue. This may reduce TG concentrations adding the decreased fat intake. However, this better response of the E2 group could be due to the higher initial levels, which can be considered as high values (212). These elevated initial levels of TG in E2 subjects are consistent with impaired clearance of remnant particles containing ApoE2, presumably due to defective receptor recognition of ApoE2 containing particles (126). The work of Taimela et al (286) found a stronger effect of physical activity on TC in men with E2 phenotype. The authors of this study (119) concluded that plasma lipoprotein lipid profiles of E2 individuals appear to be especially affected by increased physical fitness. 136136 Tesis Doctoral For the E3 men, our results show a greater increase in HDL. This may be related to increased adherence to the HDL particle. HDL is cholesterol enriched in part by the LPL (lipoprotein lipase) mediated transfer of cholesterol from VLDL, and this is one of the postulated mechanisms by which exercise training increases HDL (292). In our study, LDL decreased significantly to values considered as no atherogenic for all ApoE groups without differences between groups in men. Our results are consistent with other interventions to improve dyslipidemia (220, 292). This result suggests that our intervention is appropriate to achieve to reduce cardiovascular risk even in men with borderline atherogenic values (212). The most important finding is that our participants achieved healthy or nonatherogenic values. On the other hand, for the women in our study we observe no significant differences between baseline and final lipid profile levels except for TC. In agreement with this, the review of Harberg et al (120) reported that ApoE genotype was not associated with plasma lipoprotein lipid levels in sedentary postmenopausal women who had undergone 5–6 h/wk of low- to moderate-intensity aerobic activity for the previous 12 yr. A point of interest of the present study is to include the randomized-controlled design, the long supervised training period and the lifestyle changes. Other strength of the present study is that it is the first which combine diet and exercise and include normoglycaemic and borderline or no atherogenic lipid profile according to the guidelines published by the expert panel report (212), young to middle-aged men and women. A limitation of this study is that sample size could be too small to detect significant responses between ApoE groups. Another limitation could be that all participants did not follow the same exercise program although the train program had the same volume and intensity and it did not show significant differences between intervention group (201, 242). 137 Romero-Moraleda B, 2014 138138 Tesis Doctoral 5.4. ESTUDIO IV / STUDY IV The main finding of the present study was that PRONAF Study intervention, apart from the benefits observed in the bodyweight and fat content and distribution, is an effective treatment to improve the size of particles considered as atherogenic markers. The combination of the different exercise modalities plus a hypocaloric diet achieved benefit changes in lipoprotein ratios. The treatment or strategies used for CVR reduction have emphasized to get the benefits of balanced diet, exercise, and weight reduce or control and therapeutic lifestyle change, especially in those with lifestyle risk factors. Aiming to reduce the medication required to improve the risk factor profile (212, 281). Several studies have reported significant effects on lipoproteins with weight loss through exercise (164) or diet (76, 182, 227) or both (5, 330, 331). Varady et al. reviewed the effect of diet and exercise therapies on lipid levels (301). From this review, it was reported that change in fat intakes affect primarily TC and LDL concentrations, and the most common alterations observed with aerobic training involved changes in HDL and TG concentrations (301). However, several authors considered that risk assessment information is missing if lipoprotein ratios are not measured, rather than lipid profile concentrations (122, 285). The benefits of considering lipoprotein ratios is that they can detect changes in particle size and improvements in lipid transport with the intervention, even when the standard lipid panel remains unchanged (63, 122). It has been reported that aerobic exercise can achieve to decrease ApoB, ApoB/ApoA1 ratio and the LDL surrogate marker TG/HDL ratio, as well as ApoB/LDL marker of LDL particle size to a significant degree, whereas LDL was not significantly reduced (134). 139 Romero-Moraleda B, 2014 In our study, an important finding regard to cholesterol molecules (C-mol) transported by LDL particle has been the significant benefit for all women groups and the men of S group. These results provide information about the improvement in the efficiency of transport of cholesterol by LDL particles. LDL particles vary in size and density. The smaller particles are able to penetrate the endothelium and developing the atheroma plaque easier, and the larger and less-dense LDL particles, which are less atherogenic (22). The regression model shows that change in fat mass may be the most important variable to improve C-mol (see table 24). In our data, TC/HDL and LDL/HDL ratios showed greatest decreases for the groups with baseline closer to values considered atherogenic. The women of PA group and all men achieved a significant improvement. Different studies suggest that changes in HDL levels with exercise training were inversely related to baseline HDL levels (48, 83, 295). These findings suggest that individuals with the lowest HDL levels would exhibit the greatest increases in HDL with exercise training. Several studies support that TC and LDL levels decrease more frequently when substantial weight loss occurs through a combination of diet and exercise (201, 213, 242, 329-331). However, it is unclear whether the reductions in TC and LDL after these interventions are caused by weight loss or exercise training, or decrease in dietary saturated fat and cholesterol intake. Linear regression analysis was performed to identify the main variables associated with changes in TC/HDL and LDL/HDL ratios (see Table 24). Changes in weight, HDL baseline value and gender were all found to be main independent predictors of changes in TC/HDL ratio. The gender and weight reduction were the most important variables to determine the change in LDL/HDL ratio. The subjects did not show atherogenic values when ApoB/ApoA1 ratio is assessed at baseline. We did not find studies in the literature whose participants presented non-atherogenic values for ApoB/ApoA1 ratio, like our subjects did. The women of E group had a significant change. We hypothesized that this change may be due to the divergent effects of weight loss in women. According with 140140 Tesis Doctoral several studies which show that reduce fat intake in diet results in a decrease in HDL (149, 216). In our study, the women of E group decreased significantly a 10.5±9.14 the fat percentage intake (data not shown). In agreement with Pelkman et al. (2004), this may be one of the causes to change ApoB/ApoA1 ratio in women of E group (227). However, the men of E group achieved a significant decrease within other groups. Dengel et al. (72) and Watkins et al. (314) reported that 6-month aerobic exercise and dietary restriction intervention had a favourable lipoprotein-lipid response. Also, Sillanpää et al. 43 found a better response for E group when comparing the effects of different exercise modes on lipid profile. These results may be related to concomitant aerobic training and changes in body composition. Several studies proposed the following mechanism for the lipoprotein changes with aerobic exercise: Lipoprotein lipase activities are increased in the muscle and adipose tissues of aerobic practitioners (215, 321). A depletion of adipocyte triglyceride stores with exercise-induced weight loss could, therefore, induce increased adipocyte lipoprotein lipase activity, which could in turn affect lipoprotein levels (215, 321). Additionally, the TG/HDL ratio is considered as a marker of LDL particle size (185), also to identify cardio-metabolic risk and an independent determinant of arterial stiffness (206). The most relevant change was in the men of S and E groups. These groups, S, E and also, PA in men had an atherogenic baseline (>2,5) (206). However, only the supervised exercise groups of S and E achieved a significant improvement toward healthy values, thus the men of E group presented a significant difference with the men PA group after intervention. Many studies had observed a favourable response with endurance and strength exercise program in these variables (8, 169, 224, 263, 265, 282). These increases in HDL and decreases in TG concentrations may be explained because regular exercise increases amounts of lipoprotein lipase (LPL) in adipose and muscle tissue.! In our study, supervised aerobic and strength exercise obtained more benefits for TG and HDL concentrations. In previous publications of 141 Romero-Moraleda B, 2014 lipid profile PRONAF Study data, we showed the relevant changes in men for TG and HDL levels (201, 242). In the present data, endurance mode exercise obtained improvements in both gender for LDL/ApoB ratio. The results for LDL/ApoB may display that LDL particle distribution has changed towards an increased abundance of a more large and buoyant type with less atherogenicity based on the findings of the LDL/ApoB ratio (166). Several studies correlate the positive effect of aerobic exercise about LDL particle size (44, 168, 322). According to our results, the work of Beard et al. reported that the effects of the endurance exercise played an important role to amount LDL particle size (16). As each LDL contains only one ApoB molecule, the number of cholesterol molecules can be calculated considering a MW (molar weight) of 550 kd for ApoB (250). The results of our study showed a significant gain in the efficiency of cholesterol transport, especially in the women of all intervention groups and men of S group. PRONAF Study participants obtained a decrease in CVR due to improvements in the lipid transport reflected in lipoprotein ratios changes. Is important to highlight that greater risk is conferred by having larger numbers of LDL particles and, when this particle number is elevated, having more smaller rather than larger LDL particles (63). In addition, with our intervention program, the general population may participate and benefit from it by reducing their CVD risk through plasma lipoprotein and lipid profile improvements, independent of initial body fat levels and change in body fat. At baseline, our participants did not have a several atherogenic profile, despite this, the different modes of exercise showed improves in CVR. Thus, these results have practical importance, as health professionals search for tools that provide earlier detection of CVD risk and interventions that will reduce that risk in the general public. Thereby, the improvements can be found in lipoprotein ratios while could not have been detected with the conventional plasma lipoprotein lipid profile especially in women. This highlights the importance of lipoprotein ratios assessment. In agreement with previous studies (164, 300, 301, 320, 321, 142142 Tesis Doctoral 324), we could consider that the E group achieved more benefits due to changes shown in ApoB/ApoA1, TG/HDL and LDL/ApoB. A limitation in our study may be that we had not assed objectively particle size by linear polyacrylamide gel electrophoresis due to economic cost. We should note the difference between methods for their reproducibility. Thereby, different studies supported the use of these lipoprotein ratios because providing information about atherogenic health and is highly reproducible (167, 185). 143 Romero-Moraleda B, 2014 144144 VI. CONCLUSIONES Tesis Doctoral Las principales conclusiones de este trabajo de tesis doctoral, siguiendo los cuatro estudios realizados, son las siguientes: ESTUDIO I Una intervención de dieta hipocalórica y ejercicio supervisado o recomendaciones de actividad física mejora el perfil lipídico en varones y mujeres obesos, de igual manera entre los modos de ejercicio. ESTUDIO II Los varones consiguieron mejorar más el perfil lipídico, tras una intervención de dieta hipocalórica y ejercicio, en comparación con las mujeres. Las respuesta favorable observada del perfil lipídico fue menor en las personas de mayor rango de edad. ESTUDIO III Los mayores cambios en el perfil lipídico, principalmente en las concentraciones de TG y TC, fueron encontrados en los varones con alelo ε2. 147 Romero-Moraleda B, 2014 ESTUDIO IV Los índices lipoproteicos mejoraron tras un programa de pérdida de peso, obteniéndose mayores cambios en el grupo de dieta más entrenamiento aeróbico para los índices ApoB/ApoA-1, TG/HDL y LDL/ApoB. Las variables que más han determinado la mejora en los índices lipoproteicos fueron el género, la pérdida de peso, el cambio del porcentaje de masa grasa, valores basales de HDL y LDL y la ingesta de grasa dietética. 148148 VII. LIMITACIONES, FORTALEZAS, FUTURAS LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN Y APLICACIONES PRÁCTICAS Tesis Doctoral 7.1. Limitaciones El análisis de los resultados de los trabajos que comprenden esta tesis doctoral nos lleva a considerar una serie de limitaciones en nuestro trabajo. Las más destacadas fueron: ! El tamaño muestral para el estudio PRONAF fue calculado para encontrar efectos significativos por la dieta y el ejercicio en la disminución del porcentaje de grasa, con un 80 % de potencia estadística y un 95 % de probabilidad estadística. Esto ha determinado que el análisis de los cambios de las variables en el perfil lipídico no tenga la suficiente potencia estadística para mostrar más diferencias significativas entre los diferentes grupos de intervención. ! El diseño del estudio PRONAF propuso un aumento de intensidad en el tercer mesociclo, el cual se iniciaba en la semana dieciséis de la intervención, que no se pudo llevar a cabo debido al aumento de los signos y síntomas de lesión músculoesquelética. Hipotetizamos que este hecho ha provocado una disminución de los cambios a conseguir por parte de los protocolos estructurados de ejercicio. ! Debido a los criterios de inclusión de nuestra muestra, personas entre 18-50 años con sobrepeso y obesidad y sin patologías metabólicas diagnosticadas, obtuvimos un bajo número de heterocigotos para el polimorfismo de la ApoE, lo que nos dificulta estudiar los efectos de la intervención sobre el polimorfismo ε2 y ε4. ! No se pudo realizar el cálculo preciso del tamaño de la lipoproteína debido al coste de la técnica a emplear, lo que no permitió comparar el tamaño de la partícula real con el índice utilizado para su estimación. 151 Romero-Moraleda B, 2014 7.2. Fortalezas Por otro lado, podemos hacer referencia a las fortalezas que presenta el estudio PRONAF: " El estudio PRONAF supone una de las primeras intervenciones en España para el tratamiento del sobrepeso y la obesidad en adultos combinando dieta y ejercicio. " La metodología del estudio fue multidisciplinar, intentando abarcar la enfermedad desde la modificación del estilo de vida con un programa de dieta, llevado a cabo por la Unidad de Endocrinología del Hospital Universitario La Paz, y diferentes programas de ejercicio diseñados y supervisados durante toda la intervención por el Laboratorio de Fisiología del Esfuerzo de la Facultad de Ciencias de la Actividad Física y del Deporte de la Universidad Politécnica de Madrid. Además, el análisis de los datos genéticos fue llevado a cabo por un centro especializado, el Instituto de Formación e Investigación Marqués de Valdecilla. " Durante todas las sesiones de entrenamiento, los participantes fueron supervisados continuamente por profesionales de la actividad física y del deporte para asegurar la correcta ejecución de los ejercicios y la realización completa de las sesiones de entrenamiento. " La adherencia al entrenamiento por parte de los participantes fue muy alta y homogénea durante la intervención. " El estudio PRONAF incluyó un grupo de intervención basado en la práctica clínica hospitalaria cuyo objetivo pretende cambiar los hábitos de vida, a través del programa de dieta y unas recomendaciones de actividad física para la pérdida de peso. Este grupo no fue un grupo control puro, debido a que el objetivo fue comparar el tratamiento endocrinológico habitual recibido por personas con sobrepeso y obesidad, con nuevas propuestas de dieta y ejercicio supervisado. 152152 Tesis Doctoral " Al tratarse de un estudio de intervención aleatorizado y estratificado por sexo y grupos de edad, permite comparar la respuesta según género y edad que la restricción calórica y el ejercicio provocan en las diferentes variables dependientes, aportando evidencia para el tratamiento de la obesidad y sus patologías asociadas de forma más específica e individualizada. 7.3. Futuras líneas de investigación Se proponen las siguientes futuras líneas de investigación: " Realizar intervenciones nutricionales y de ejercicio de mayor duración para llevar a cabo de forma segura un incremento de la intensidad, que permita ver cambios más favorables por parte del ejercicio. " Comprobar si los índices lipoproteicos son más sensibles a los cambios en la salud cardiovascular y por tanto más indicados para su uso en la práctica clínica. " Comparar el cálculo del riesgo cardiovascular entre los índices presentados en el estudio IV y las diferentes ecuaciones de regresión planteadas por potentes estudios epidemiológicos. 153 Romero-Moraleda B, 2014 7.4. Aplicaciones prácticas Tras estudiar los efectos que tiene un programa de dieta y ejercicio sobre el perfil lipídico podemos destacar la siguientes aplicaciones prácticas a tener en cuenta por los profesionales de la Actividad Física y la Salud: El perfil lipídico mejora con un programa de dieta y ejercicio, siendo los varones jóvenes portadores del alelo ε2 del genotipo de la APOE representan el grupo más favorable para estos cambios. Además, cualquier modalidad de ejercicio junto con dieta, ya sea entrenamiento aeróbico, de fuerza o combinado, produce las mejoras observadas. Si se tiene en cuenta el riesgo cardiovascular, estimado a través de los índices lipoproteicos, el tratamiento de dieta junto con entrenamiento aeróbico parece ser el más adecuado, según los resultados de esta tesis, para reducir este riesgo. 154154 VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Tesis Doctoral 1. A.D.A.M., C. (2013). 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Al Laboratorio de Fisiología del Esfuerzo, sin duda, el lugar que te ofrece mucho más de lo que le das, que te hace mejor profesional y persona bajo el lema del trabajo, la humildad y la abnegación, un placer el compartir el día a día con las personas que lo componen, placer que ha ido en aumento progresivamente. Antes de nada, he de destacar que este trabajo es fruto del esfuerzo, la perseverancia y el apoyo de muchas de las personas que están o han estado en mi día a día y lo han hecho posible, esta tesis doctoral pertenece a todos vosotros: Mi agradecimiento más especial a la Doctora Ana Belén Peinado, eres ejemplo de brillantez y talento acompañado de trabajo y compromiso. Ana, gracias por tu esfuerzo y tu dedicación, por transmitirme tus ganas por mejorar en la investigación científica y en lo académico, por haberme hecho mejor, por acompañarme en momentos duros dentro y fuera de esta tesis doctoral, por facilitarme llegar hasta aquí. Me siento muy afortunada de que hayas sido mi directora, nos queda un año creciendo para demostrar lo que has sacado de mí. A Francisco Javier Calderón, la máxima expresión del trabajo, la humildad y la abnegación, gracias por predicar con el ejemplo, gracias por despertarme el interés por la Fisiología, eres culpable de estar donde estoy. Siempre, mi más profunda admiración hacia ti, porque es imposible no recordarte con ese brillo de ojos que te provoca el entusiasmo por aprender. 187 Romero-Moraleda B, 2014 Viva el aparato cardiorrespiratorio, el renal y el sistema nervioso, nunca apagarán tu sed por aprender. A Pedro José Benito Peinado, por ser fiel a tus principios, por ser ejemplo en lo laboral y en lo personal. Gracias por haberme ayudado académicamente al inicio de esta tesis doctoral y sobre todo, personalmente al final de este trabajo. A Víctor Díaz, Popper fan, tienes una inteligencia y una forma de ser privilegiada. Gracias por tu ayuda en lo profesional y tu cercanía y apoyo en lo personal. Que Davos se prepare para recibir al Popper Team. Agradecer a todas las personas que han formado parte del estudio PRONAF, tanto a los participantes que con cuyo compromiso llegaron hasta el final, como al equipo de profesionales que han hecho que fuera posible. A mis compañeros del Laboratorio: a Miguel Ángel Rojo por todo lo que nos ha unido, en los momentos difíciles, eres fuerza, coraje y calma. A Rocío y a Barbara, por toda vuestra ayuda en cualquier momento, gracias por vuestro ánimo y por todo lo que he aprendido de los tres. Gracias por hacer mejor las mañanas y por esos cafés para aumentar el rendimiento frente a la pantalla. A Jabo, porque tu cálido cariño reconforta hasta a un cyborg. Gracias por ser como eres, por tu ambición y motivación por mejorar lo que te rodea, eres muy grande, gracias por ser amigo y compañero. A Mercedes, porque son muchas las conversaciones frente al electro con nuestra tacita de té con pastas imaginarias que hacen las horas tan agradables. A Adrián Castillo, por ser apoyo y fuerza constante, eres la definición de buena gente. 188188 Tesis Doctoral A Esther Morencos, por aportarme seguridad y tranquilidad en el camino compartido. Gracias por todo lo que me has enseñado, tanto lo bueno como lo menos bueno me ha hecho mejor y más feliz. En mi faceta profesional complementaria, agradecer mi etapa laboral como preparadora física en el Rayo Vallecano S.A.D. Las personas con las que he podido disfrutarlo en estos tres años me han hecho crecer mucho profesional y personalmente, especialmente Víctor Paredes, por tu confianza ciega en mí. Absolutamente agradecer a las protagonistas de esta etapa, a todas las jugadoras que han sufrido mis circuitos y han alimentado mi ilusión por crecer y querer hacer mejor mi trabajo. Gracias a todas ellas sin excepción. Actualmente, gracias a Javier García por ilusionarme con el gran proyecto del Madrid C.F.F., este cambio ha sido una de las mejores decisiones que he tomado: ilusión, talento, querer y ganas. Gracias Javi por cuidarme como lo haces. A toda mi gente con las que puedo contar cualquier día en cualquier momento. A mi estrenada Casa Solar, mis aplatadas María y Vero. Gracias Verro por la complicidad que compartimos, por los grandes momentos de risas, bailes y tonterías, por tu apoyo infranqueable, porque me das mucho más de lo que piensas, porque tu sonrisa ilumina lo que rodeas de forma única. A mi Grifo, Grifindorf, Grifonia Simplycifolious primera de su promoción, porque tu forma de cuidar supera lo inesperado, por ser calma y AM en los momentos que he necesitado, por hacer mi día a día mejor, por ser alma y sincrouniverso permanente. La familia de la Casa Solar es parte de mi infinito, qué afortunada me hacéis sentir. A mis eternas compañeras de piso Mari y Tomasi. Casi seis años de una convivencia idílica, gran parte de lo que soy os lo debo a vosotras. A ti Tomasi, porque nuestras confesiones y 189 Romero-Moraleda B, 2014 conversaciones están llenas de la empatía y compresión que desbordas. Tanto en momentos tristes como en los más alegres, me has hecho sentir siempre tan bien, tan reconfortada, es una sensación única que solo has conseguido tú. A ti Mari Carmen, por tener un chispa genuina, es imposible no reír a tu lado, gracias por la seguridad y la fortaleza que me has transmitido. Ambas repartís felicidad a todo lo que rodeáis, como os he dicho muchas veces, sois la pizquita de sal que alegrará siempre mi vida. A Cris Bicha, vecina cómo brillas tanto. Gracias por tu sensatez, gracias por estar siempre en los momentos duros desde que nos conocimos, la vida gira y gira y te devuelve lo que te quita con creces. Siempre, de Madrid al cielo. A Sergio Martos, por ser mi mejor amigo, mi amarillo, siempre mi apoyo, estemos donde estemos nos tenemos. A Alexandra López, qué suerte tenerte en mi vida, eres genial, eres tan especial como lo que me haces sentir, qué forma de conectar tan sencilla y tan de por vida. A Rosa, gracias por cruzarnos en este momento de mi vida, a las pequeñas decisiones que han llevado a este reencuentro, armonía del destino. Gracias por la forma tan especial de ayudar lo que te rodea, haces mejor todo lo que tocas, sin duda, sacando lo extraordinario. A Inmaculada Gallego Romero e Irene Sánchez Casanova, estáis en el mismo párrafo porque sois dos amigas con las que siento que a pesar de que el tiempo pase, nuestra confianza es inquebrantable. A María del Carmen Sánchez de Mí, siempre como dos gotas de chocolate, qué de años juntas, gracias por vivir a mi lado, por apoyarnos siempre, por querer siempre compartir lo que vivimos estemos donde estemos, somos amistad eterna. 190190 Tesis Doctoral A mi Ro, sin duda, lo mejor que me ha dado mi etapa en el fútbol femenino como jugadora. Eres bondad personificada, sentimiento puro, cobijo siempre en mi vida. A Arancha, Eva, Bea Oli y Mamen, compañeras de equipo que no se quedaron ahí, aquellas que se preocupan por mí esté donde esté y que siempre permaneceréis en mí. A mis fantásticas, Isabel Truya, Laura hipérbole y Patri Lovemix, por los grandes momentos compartidos y por compartir, por nuestra infinita complicidad, por estar siempre a mi lado apoyándome. Siempre parte de mí. Dentro de mi proyecto como fisioterapeuta, agradecer haberme encontrado a los Carlos de mi vida. A Juan Carlos por ser energía y alegría para todo el día. A Carlos Felipe por esa cabeza privilegiada y ordenada que me ayuda a ser mejor como estudiante. Y a Carlos Manrique, te has convertido en muy poco tiempo en alguien muy especial, no sé si eres consciente de lo que significó para mí cerrar esa puerta a tu lado, qué sencillo con tu apoyo. Por los muchos momentos que nos queda por pasar juntos. A mi familia, por ser el pilar fundamental de mi vida. Soy lo que soy gracias a vosotros, por inundarme de esfuerzo, perseverancia, humildad, valor, fortaleza y amor, mucho amor. A mi madre, por sacar adelante una familia maravillosa como una heroína, cuando flaquean las fuerzas solo tienes que mirar a tu alrededor y ver todo lo que tienes y has logrado a base de tesón y amor. A mis hermanas, por ser el mayor soporte y sustento de mi vida. A María Virtud, por ser mi ejemplo a seguir siempre. A Raquel, por tu valentía para decidir ser feliz. A Victoria, porque eres entrega sin esperar a recibir nada a cambio, única en todo, más que especial. Sois lo mejor que pisáis la tierra, ejemplo de hermanas, hijas y madres. Gracias por darme los mejores sobrinos del universo que hacen que todo en mi vida tenga más sentido y gire con la ilusión de sus miradas. 191 Romero-Moraleda B, 2014 A Agustín, mi cuñado preferido, por darme lo que un padre, me has visto nacer, me has visto crecer y me has ofrecido todo para estar donde estoy y que siempre consiga lo mejor. Qué afortunada haces a mi hermana y a los que nos rodeas. A mis hermanos, a Paco por enseñarme a jugar al fútbol, algo tan significativo en mi vida que ha sido la clave para amar las Ciencias del Deporte. A Juan, por abrir los ojos para mostrar tu cercanía, cariño y amor a nosotras. A Alfonso, porque tu sencillez me facilitó dar un paso muy importante en mi vida que no olvidaré. No quiero finalizar los agradecimientos sin mencionar indirectamente a muchas de las personas que han aportado y siguen aportado buenos ratos en mi vida, desde un maravilloso paseo con los perrillos a una buena conversación laboral o personal frente a un café. Gracias a todos, a mi familia, a mi gente y a mis compañeros, esto es el fruto de varios años de trabajo, gracias a vuestro esfuerzo por darme una educación, vuestro trabajo por facilitarme lo máximo el camino, vuestro apoyo por llegar hasta aquí con todo. Es para ustedes, para que sintáis el orgullo y la satisfacción de vuestro empeño por hacerme más grande, mejor cada día. Sois las piezas imprescindibles de este camino, esto es por y para vosotros. 192192
