Determinantes Biológicos de la Salud

Determinantes Biológicos de la
Salud
José Mª Ordovás; the USDA-HNRCA at Tufts
University, (Boston); Cardiovascular Epidemiology
and Population Genetics Department, CNIC and
IMDEA Alimentacion (Madrid)
[email protected]
Varones: Esperanza de vida al nacer: 77,8; esperanza de vida libre de
enfermedad crónica: 31,3; esperanza de vida en buena salud: 57,3
Mujeres: Esperanza de vida al nacer: 84,1; esperanza de vida libre de enfermedad
crónica: 26,2; esperanza de vida en buena salud: 53,4
Principales enfermedades cronicas (% pobl. +16)
Encuesta Europa de Salud en Espana 2009, INE
Varones
Detección con
biomarcadores
Detección Clínica
Intervención Clínica
Mujeres
Hipertension
18,3
21,5
Dolor lumbar
14,5
22,3
Alergias
13,8
17,3
Dolor cervical
9,7
21,7
Lesiones perman.
6,7
4,6
Asma
6,4
8,3
Diabetes
6,4
6,5
LAS PALMAS DE GRAN CANARIA (6/11/2011).- La insuficiencia cardíaca origina cada año un gasto por paciente en Canarias de 18.000 euros, un coste equivalente al del
resto de las comunidades autónomas del Estado. Ese coste se multiplica exponencialmente si se habla del total de gasto sanitario en España por la primera patología
cardíaca en incidencia, que suma unos 13.000 millones de euros al año
Riesgo inicial
(predisposición)
Progresión Preclínica
Iniciación, Progresión y
Manifestación de la Enfermedad
Encuesta de Discapacidad, Autonomia Personal y Situaciones de Dependencia 2008, encuesta nacional de Salud 2006, INE
HOY EN DIA PREVALECE LA
MEDICINA REACTIVA
El Estado de Salud Global en 2020
….1 de cada 5 tendrá >65 años
1995
En España……………….
2010
2050
¾ Requiere sistemas de salud mas adaptados a
las necesidades de la tercera edad.
El Estado de Salud Global en 2020
….3 de cada 5 morirá de
enfermedades crónicas
• 50M con Alzheimer’s
• 7% de la población mundial “vivirá”
con diabetes
¾ Mas énfasis en prevención y
tratamiento de enfermedades crónicas
El Estado de Salud Global en 2020
….1 de cada cinco tendrá sobrepeso
u obesidad
¾ Habrá necesidad de tratar sus comorbilidades (e.g.
enfermedades vasculares y diabetes)
El Estado de Salud Global en 2020
….US$ 5-10 Trillion seran
gastados en sanidad.
• Los gastos per cápita en salud alcanzaran en USA los
US$14.000.
• El presupuesto para la Sanidad del Gobierno de Aragón
para 2011 es de 1.715.618.437 euros (1.275 euros por
habitante). Una gran parte del mismo va a estancias
hospitalarias e intervenciones resultantes de unos hábitos
dietéticos inadecuados
¾ Requiere formas radicales de contener costos
(posible) y/o aumentar gastos (poco probable)
Predictiva
Personalizada
Medicina
Preventiva
Participatoria
Del Futuro
Comportamiento
Ambiente
Epigenetica
Salud
Funcion genes
Estilo devida
Dieta
Estructura ADN
Alcohol
Tobaco
Variacion Genetica
Enfermedad
BEFORE
NOW and THEREAFTER
Exome sequencing
RFLP Analysis (20th Century)
Candidate gene (hypothesis driven) approach
Microarrays (gene chips); 1st decade 21st Century
Whole genome (agnostic/hypothesis-free) approach
Genome sequencing Third Generation sequencing
Biological, clinical and population relevance of 95 loci for blood lipids
Analysis of genotype scores in patients with extreme lipid levels
Teslovich TM et al. Nature. 2010 Aug 5;466(7307):707-13
Overview of obesity-related GWAS
249,796 subjects (European ancestry)
32 loci on BMI/waist/weight (14 found previously, 18 new loci)
Speliotes et al. Nature Genetics, 2010
Un aspecto que parece estar ausente de las
discusiones científicas relacionadas con las
ventajas o no de la genética es el factor tiempo
No es lo mismo saber que numero se oculta en
los bombos hoy que dentro de un mes.
Detección con
biomarcadores
Riesgo inicial
(predisposición)
Progresión Preclínica
Detección Clínica
Intervención Clínica
Iniciación, Progresión y
Manifestación de la Enfermedad
Interacciones Gen-Ambiente
APOA2, Dieta y Obesity
Association between the APOA2 -265T>C
polymorphism and dietary intake in men and women
TT+TC (n=913)
1994.1
87.9 kg
CC (n=165)
2206.6
92.2 kg
Genotype-Phenotype Associations and Interactions:
APOA2 m265T>C, Saturated FAT and BMI
Pi =0.009
Corella D, et al.. Arch Intern Med. 2009 Nov
9;169(20):1897-906.
Flexibilidad y Determinantes Biológicos de Salud
Somos “animales” postprandiales
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8
/LSHPLD 3RVWSUDQGLDO
8QHVWDGR SURDWHURJHQLFR
190
TG (m g/dL)
170
150
130
110
90
70
50
0
1
2
3
4
5
6
7
hours after fat load
8
9
10
11
12
Plasma postprandial TG (A,B), chylomicrons (C,D), and
VLDL (E,F) responses in participants classified by genetic
variation at TCF7L2 rs7903146 and stratified by dietary
PUFA intakes below (A,C,E) or above (B,D,F) the median
LOW PUFA
HIGH PUFA
LOW PUFA
HIGH PUFA
Warodomwichit et al. J. Nutr. 139: 439–446, 2009
LOW PUFA
HIGH PUFA
No es solo acerca de ser robusto…
…sino de ser flexible
Los Genes Tienen Hora
El tiempo como la cuarta
dimensión: ritmos biológicos
El nucleo supraquiasmatico: el reloj central:
El marcapasos de nuestros ritmos circadianos.
+
-
+
+
NSQ
Clock
Genes
De búhos, alondras y despertadores
Es posible que el desajuste de los relojes biológicos este
contribuyendo a las enfermedades crónicas?
• Impaired synchronization
(continuous or intermittent light)
• Interfering with synchronicity
(eating late at night)
• Variable synchronicity (shift
work)
• Variations in Clock Genes
(Clock, Bmal1, Per2)
• Oscillations external to the
suprachiasmatic nucleus
CLOCK
Circadian
Locomotor Output
Cycles Kaput
Associations between CLOCK SNPs (rs3749474)
and dietary intake and obesity parameters.
rs3749474 GENOTYPE
Garaulet M, et al. CLOCK gene is implicated in weight reduction in obese patients participating
in a dietary programme based on the Mediterranean diet. Int J Obes. 2010;34:516-23.
Nuestra “salud” empieza en el útero
Unestadonutricionaldeficienteen
micronutrientesyvitaminas,talcomofolatoy
vitaminaD,ocurreenmuchosindividuospero
particularmenteenaquellosdeedad
reproductiva,apesardequesuconsumo
calóricoseasuficiente(oenexceso)
Enpaísesendesarrollo,la
malnutriciónmaterno
infantileslacausade3,5
millonesdemuertescada
año,constituyendoel35%
delosniñosmenoresde5
años.
Dietasquellevanalasobre
nutrición(e.g.,excesodecalorías,
sonnormalmentedeficientesen
micronutrientes
Almismotiempo,haymas
de300millonesde
individuosenelmundocon
obesidad.
Estabiendemostradoqueloshabitosdelas
mujeresembarazadasafectanlasaluddelfeto,
incluyendoelriesgodeenfermedadescrónicas
deladulto.
Componentsoftheepigeneticcode
•
•
•
•
Diagramofchromosomebeing
unravelled toshow
deoxyribonucleicacid(DNA)
wrappedaroundhistoneprotein
corestoformnucleosomes.
Protrudinghistone‘tails’are
subjecttoarangeofchemical
modificationwhichcanalter
structureandmakegenomicDNA
moreaccessibletotranscription.
CGbasepairsoftheDNAcanalso
bemodifiedbymethylation,
whichsilencestranscription.
Thustheseprocessescanaffect
geneexpression,andhence
developmentandphenotypic
characteristics,withoutaltering
thegenomicDNAcodeitself.
MaternalEthanolConsumptionAlterstheEpigenotype andthe
PhenotypeofOffspringinaMouseModel
Kaminen-Ahola et al. PLOS Genetics, vol. 6, January 2010, e1000811
BMI in subjects from the Mediterranean population depending
on the educational level and the rs9939609 FTO SNP
(n=1580)
Biología, Nutrición y Salud
• QUE?
• CUANTO?
• QUIEN?
• CUANDO?
Alimentación y Salud
• QUE?
• CUANTO?
• QUIEN?
• CUANDO?
Predictiva
Personalizada
Preventiva
Determinantes Biológicos de la Salud
• El conocimiento de los determinantes biológicos de la
salud (teniendo el genoma y el epigenoma como piedras
angulares) sera crucial para desarrollar acciones
eficaces y sostenibles al objeto de conseguir una mejor
salud individual y publica y por lo tanto una mayor
calidad de vida.
• La biología representa (como mucho) la mitad de la
ecuación
• No hay soluciones ni únicas, ni aisladas, ni para todos,
pero mantener, recrear las tradiciones ancestrales puede
ser una manera de ir por el buen camino.
• La integración de la biología con el ambiente, tanto
personal como social (interacciones gen-ambiente) serán
la clave para conseguir una mejor calidad de vida
Muchas gracias por vuestra atención