La obesidad y sus trastornos al metabolismo de quienes la padecen
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La obesidad y sus trastornos al metabolismo de quienes la padecen. Basilio Ruiz Kenia; Díaz Durán Abigail; Cortés Reyes Karla Bioquímica, Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Autónoma de puebla. Palabras claves: Obesidad, Metabolismo, Diabetes tipo II Resumen Definimos a la obesidad como una enfermedad metabólica de gran prevalencia en el mundo occidental y un problema de salud a nivel mundial, que provoca patologías como la diabetes mellitus tipo II, daño cardiovascular, hiperlipidemias y cáncer; donde se ha podido observar alteraciones metabólicas en el metabolismo lipídico lo cual se ve representado con el incremento del tejido adiposo, una mayor tolerancia a la insulina, un mayor riesgo a enfermedades cardiovasculares. Hoy en día la obesidad representa cerca del 8% del presupuesto de salud a nivel global y mas de 1000 millones de personas la padecen por lo que entenderla metabólicamente y etiológicamente es necesario para buscar una mejor solución. Introducción En la actualidad hablar de la obesidad es tener presente que es una pandemia prevalente y crónica a nivel mundial afectando países tales como México, EUA, Reino unido, entre otros, y que en pleno 2022 el índice de población con esta condición no solo no se ve reducido si no que se espera que se incremente, es necesario definirlo(Lobato Huerta, Moneda Rovira, Martínez Tovilla, & Meléndez Aguilar, 2021). Se le define clínicamente como un aumento de peso corporal debido a una mayor cantidad de tejido adiposo, de tales proporciones volumétricas, capaz de producir consecuencias graves para la salud. También podemos definir a la obesidad en términos de bioquímica como “La prevalencia de un balance energético positivo debido a un aumento de la ingesta calórica y una disminución del gasto energético; favoreciendo el almacenamiento de la energía en forma de triacilglicéridos dentro del tejido adiposo, aumentando el número y tamaño de los adipocitos”(Hurtado, 2011; Kaufer-horwitz, 2022; Miguel-Soca, 2014). Este padecimiento tiene diversos factores que llevan a padecerlo, en donde destaca el hecho de que el cuerpo del ser humano no está diseñado en gran medida para mantener un alto consumo calórico y un estilo de vida sedentario, el cual en muchas ocasiones es provocado por temas socioeconómicos y demográficos. De forma que la obesidad es el resultado de una compleja interacción entre los genes y el ambiente, donde los cambios en la alimentación y en el estilo de vida que acompañan la urbanización y el desarrollo de las sociedades han favorecido la expresión de los genes que predisponen a la obesidad y, a su vez, han modificado los patrones de salud y enfermedad de las poblaciones incrementando la morbilidad y la mortalidad; además de ocasionar a quienes lo padecen problemas en distintos ámbitos de sus vidas. Siendo así, que la obesidad está estrechamente relacionada con el padecimiento de diversas enfermedades, tales como la diabetes mellitus tipo II el síndrome metabólico y complicación de otras como la COVID-19, cáncer de mama, EPOCS, entre otras (Ahmad, Robinson, Kennedy-Martin, Poon, & Kan, 2021; Barazzoni, Gortan Cappellari, Ragni, & Nisoli, 2018). La obesidad a diferencia de otras enfermedades como las infecciones, el cáncer y las enfermedades mentales, es una enfermedad progresiva que puede revertirse o controlarse más fácilmente en su fase inicial. La detección y tratamiento de comorbilidades en el paciente obeso permite construir una relación médico-paciente más adecuada, la causa más común de obesidad entre los adultos en los Estados Unidos y México hoy en día es la falta de ejercicio y comer en exceso o la prevalencia de una mala alimentación donde los requerimientos calóricos diarios del individuo son sobrepasados por el exceso de grasa prevalente en los alimentos ingeridos(Chávez-Velásquez, Pedraza, & Montiel, 2019). La prevalencia de obesidad se ha triplicado en las últimas 2 décadas. Según cifras de la OMS, se estimaba que en 2007 1.7 billones de personas alrededor del mundo padecían sobrepeso y 310 millones son obesos. En 2015, esta cifra se duplico que cerca de 604 millones adultos (12%) en todo el mundo fueron clasificados como obesos. Y en la actualidad 1029 millones de personas padecen de obesidad donde se destaca el lamentable hecho de que en esa cifra se encuentran 340 millones adolescentes y 39 millones son niños. En América se tiene que de su población total mas del 50% padece sobrepeso: 62 % en ambos sexos; obesidad: 26 %, mientras en México Siete de cada 10 adultos (prevalencia combinada de 72.5%) continúa padeciendo exceso de peso (sobrepeso u obesidad) respecto a la cifra de 2012 de 71.2%(Chávez-Velásquez et al., 2019; Lobato Huerta et al., 2021). Existen tres formas de clasificación de la obesidad: por el Índice de Masa Corporal (IMC), según la distribución corporal del tejido adiposo y atendiendo a la etiología de la enfermedad. Donde tanto en adultos como en niños es medido de mayor manera mediante el Índice de masa corporal siendo este la ratio del peso en kilogramos dividido por la altura en metros cuadrado. La obesidad puede clasificarse y diferenciarse de varias formas tales como la obesidad periférica o ginoide, caracterizada por la acumulación de grasa subcutánea y la obesidad central o androide donde predomina una acumulación visceral. Esta última, más propia de hombres que de mujeres, se asocia con alto riesgo metabólico. La valoración de este tipo de obesidad, se suele hacer mediante la medida de circunferencia de la cintura o por el índice cintura-cadera (ICC). Los valores de riesgo se fijan para la circunferencia de cintura en 95 cm y >1 en el ICC para los varones y para las mujeres en 82 cm y >0.8 respectivamente. Desde el punto de vista etiológico, podemos diferenciar entre la obesidad esencial o primaria, debida a una alteración en la regulación del peso, y la obesidad de origen endocrino o secundaria, originada como consecuencia de anomalías endocrinas, hipotalámicas o iatrogénicas. Y por último Desde una perspectiva genética, la obesidad es clasificada en tres subdivisiones de acuerdo con el trastorno y número de genes involucrados: monogénica, sindrómica y poligénica(Gil, 2002; Hurtado, 2011). Se considera que una persona que tiene un IMC entre 25 y 29,9 tiene sobrepeso, mientras que alguien con un IMC superior a 30 se considera obeso. En condiciones normales el cuerpo humano contiene una cantidad de tejido graso que varía entre un 15-18% en hombres y entre un 20-25% en mujeres. De acuerdo con esto la OMS propone la siguiente correlación mostrada en la Tabla 1. La interpretación del IMC en términos de grasa corporal varia por sexo, edad y otros factores. Esta IMC (Kg/m2) clasificación tiene gran importancia desde Infrapeso < 18.5 un punto clínico para la salud de las Normal 18.5 – 24.9 personas ya que permite valorar en gran Sobrepeso 25.0 - 29.9 medida Obesidad grado 1 30.0 – 34.9 cardiovascular Obesidad grado 2 35.0 – 39.9 acumulación de grasa que pudiera padecer Obesidad extrema o grado 3 ≥ 40 Tabla 1 Relación del sobrepeso y la obesidad con el IMC según la OMS el riesgo metabólico vinculado con y la el paciente. El efecto que la obesidad tiene sobre la salud personal, el sistema de socioeconómico mundial y de la salud global no es pequeño ya que para darnos una idea solo en Estados unidos el costo anual de salud destinado para para personas con obesidad y las enfermedades relacionadas con esta fue de $316 billones de dólares más del 27% del presupuesto de salud de ese año, por otro lado la Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD) estima que en los próximos 30 años el costo anual de la obesidad será de $425 billones de dólares mundialmente, casi el 10 % del presupuesto de salud a nivel mundial, por lo que no cabe duda de que el reconocimiento de la obesidad como enfermedad por la comunidad médica podría promover cambios en la percepción que tienen los profesionales de la salud de la enfermedad lo que puede aumentar los esfuerzos para revertir la epidemia de obesidad; además, trabajaría a favor de evitar la estigmatización de la obesidad al restarle culpa de su condición a la persona que la padece(Ahmad et al., 2021; Chávez-Velásquez et al., 2019). Objetivos Se señalarán las rutas metabólicas que son alteradas cuando se padece de obesidad y sus complicaciones. Métodos La metodología por realizar dentro de esta revisión de literatura acerca de la obesidad y los trastornos metabólicos junto con las enfermedades relacionadas a estos será de la siguiente manera: 1.- Organización de la información: búsqueda y selección de la información a realizar. La búsqueda se realizará mediante buscadores tales como: Google Académico, Scielo, ElServier, y la base de datos de la OMS, la información se seleccionará de acuerdo con lo siguiente: año de publicación con un máximo de 15 años (esto de acuerdo a la base de datos relevantes). Idioma de la publicación el cual será en ingles o español. Los datos se organizarán de la siguiente manera: Obesidad: enfermedades relacionadas, influencia de la Diabetes mellitus tipo II Obesidad: rutas metabólicas alteradas Obesidad: factores relaciones con sus alteración, prevalencia y tratamiento 2- Análisis de la información: se mencionarán y explicarán las rutas metabólicas alteradas por la obesidad, así como sus complicaciones. Culminando con una discusión y conclusión de acuerdo con la información recolectada, una perspectiva a futuro de la obesidad. Resultados La obesidad: enfermedades relacionadas, su influencia en la Diabetes mellitus tipo II El aumento excesivo del peso corporal en los últimos 30 años está asociado a cambios en los hábitos de ingesta y de actividad física de la población. El gran desarrollo de la industria alimentaria, la mejoría del poder adquisitivo, los cambios socioeconómicos y los avances tecnológicos acaecidos en la última mitad del siglo que termina, han modificado la dieta y los estilos de vida de la sociedad occidental, alcanzando también estos cambios al mundo del oriente ha desembocado en una epidemia de obesidad(Sánchez, 2021). Si bien la obesidad no esta catalogada como una enfermedad este padecimiento influye directamente de manera drástica o relevante como un factor de riesgo en el padecimiento y mortalidad en enfermedades tales como el cáncer, deformaciones óseas, alteraciones metabólicas, trastornos hormonales, diabetes de cualquier tipo en especial en la diabetes mellitus tipo II, o trastornos psicológicos. En lo que respecta a la diabetes mellitus tipo II (DM tipo II) se ha observado que en la última década la obesidad ha estado estrechamente asocia también a una mayor incidencia de diabetes tipo 2 en la población menor de 20 años, lo cual se creía improbable ya que esta enfermedad se tenía como una que afectaba principalmente a personas mayores de 40 años, esto estrechamente relacionado al incremento global de obesidad infantil(Kaufer-horwitz, 2022). DM tipo II: se caracteriza por un complejo mecanismo fisiopatológico con dos rasgos principales como son, la resistencia a la acción de la insulina en los tejidos (deficiente utilización de la glucosa) y a un déficit parcial o relativo de ésta, pudiendo estar presentes ambos en el momento en que la diabetes se manifiesta clínicamente. Se asocia frecuentemente, con la obesidad, que ya en sí puede provocar resistencia a la insulina e hiperglucemia. Además de factores ambientales, tiene un importante componente familiar, aunque no se han identificado genes de susceptibilidad mayor a este trastorno(Aron-Wisnewsky, Warmbrunn, Nieuwdorp, & Clément, 2021). Obesidad: rutas metabólicas alteradas Las personas obesas tienen niveles de hormonas que fomentan la acumulación de grasa corporal. La leptina, insulina, estrógenos, andrógenos, cortisol y hormona de crecimiento influyen en nuestro apetito, el metabolismo y la grasa corporal. Son mensajeros químicos que regulan los procesos metabólicos en nuestro cuerpo(Brown, 2021). Las alteraciones metabólicas que derivan de la obesidad, tales como dislipidemia, hipertrigliceridemia, resistencia a insulina e hipertensión, se han asociado con un aumento en el riesgo de muerte cardiovascular prematura, debido al impacto que tienen en el desarrollo de enfermedades cardiovasculares y la diabetes(Miguel-Soca, 2014). El principal proceso metabólico afectado durante este padecimiento es el metabolismo lipídico del organismo el cual está regulado principalmente por el tejido adiposo, ya que es este tejido el encargado de almacenar el exceso de energía en forma de triglicéridos (TG) y gestionarlo en periodos de restricción calórica, liberando ácidos grasos. Así pues, alteraciones en el control del balance energético en el tejido adiposo, como aquellas que tienen lugar en condiciones de obesidad, pueden conllevar a la acumulación de ácidos grasos en otros tejidos que, aunque involucrados en el metabolismo lipídico, no están especializados en el almacenamiento de ácidos grasos, como hígado y músculo, y con ello, al aumento de la probabilidad de desarrollar enfermedades cardiovasculares, diabetes mellitus de tipo II, etc. Por lo tanto, la integración de las vías metabólicas específicas de cada tejido junto con los distintos mecanismos reguladores, generalmente mediados por hormonas, aseguran el aporte de nutrientes requerido por cada uno de los tejidos en todo momento, incluso durante el ayuno(Hurtado, 2011). El mecanismo por el cual el tejido adiposo se comunica con el resto de los tejidos y órganos para mantener la homeostasis lipídica es a través de la secreción de adipoquinas y de la liberación de los ácidos grasos. Los ácidos grasos liberados al torrente sanguíneo son ácidos grasos no esterificados (Non-esterified fatty acids. NEFA) provenientes de la lipolisis de TG almacenados en el tejido adiposo. Los NEFA, tienen un papel importante a nivel fisiológico en el músculo esquelético, hígado y páncreas. Por ejemplo, se ha demostrado que los NEFA controlan la expresión de genes que codifican para proteína desacoplante mitocondrial 3 (“Mitochondrial uncoupling protein 3”,UCP3) en el músculo y la enzima carnitina palmitoiltransferasa en los miocitos así como numerosas enzimas lipogénicas en hígado. Sin embargo, una elevada concentración de NEFA en plasma puede provocar consecuencias patológicas y con frecuencia la concentración de ácidos grasos en plasma de pacientes obesos se encuentra elevada(Aron-Wisnewsky et al., 2021; Sánchez, 2021). La liberación de NEFA al torrente sanguíneo viene determinada principalmente por la lipolisis en el tejido adiposo SC mientras que el aporte de NEFA al hígado se debe al tejido adiposo omental (OM). Las altas concentraciones se encuentran asociadas con el incremento de la masa del tejido adiposo y con la presencia de diabetes tipo 2, pero, también se ha visto la ausencia de esta correlación en individuos obesos no diabéticos. Como ya se ha mencionado, la homeostasis lipídica depende de la integración de las vías metabólicas específicas de cada tejido. Pero la regulación hígado-tejido adiposo merece especial atención ya que ambos tejidos lipogénicos son los principales órganos capaces de sintetizar ácidos grasos y TG(Gil, 2002; Hurtado, 2011; Miguel-Soca, 2014). El hígado es un órgano importante en el metabolismo lipídico puesto que regula la concentración en sangre de la mayoría de los metabolitos, especialmente la glucosa. La glucosa penetra en el hígado a través del transportador de glucosa 2 (“transporter glucose 2”, GLUT2) siendo almacenada en dicho tejido en forma de glucógeno. Sin embargo, cuando hay un exceso de glucosa, ésta entra en la ruta de glucólisis originando los precursores para la lipogénesis de novo y aumentando la concentración de lípidos. Estos pueden ser almacenados en forma de TG en el hígado o exportados en forma de lipoproteínas de muy baja densidad (Very-low-density lipoprotein, VLDL). Así, la ingestión de un exceso de energía induce la acumulación de ácidos grasos en el hígado, siendo este un fenómeno bastante común en individuos obesos, con resistencia a insulina, con síndrome metabólico, con esta apoptosis alcohólica y/o con enfermedades que provocan hígado graso no alcohólico. La insulina regula la concentración de glucosa plasmática inhibiendo la secreción de ésta en el hígado y estimulando la síntesis de glucógeno que se acumula en dicho órgano. En el hígado existen dos mecanismos a partir de los cuales se puede producir glucosa: glucogenólisis y gluconeogénesis. La glucogenólisis produce glucosa durante ayunos cortos y es inhibida por la insulina 1-2 h después de la ingesta. Durante periodos de ayuno prolongados, el glucógeno almacenado en el hígado se agota, por lo que se incrementa la actividad gluconeogénica y aumenta la síntesis de novo de glucosa a partir de diferentes precursores como piruvato, lactato, glicerol y aminoácidos. Los procesos de gluconeogénesis también aumentan cuando los niveles de insulina plasmática son bajos (diabetes de tipo I) o cuando el hígado es resistente a insulina (obesidad y diabetes mellitus de tipo II)(Brown, 2021; Jais & Brüning, 2022). El aumento de glucosa a partir de glucogenolisis y gluconeogénesis engloba cambios en la actividad de diferentes enzimas que participan en dichos procesos, como la fosfoenol piruvato carboxiquinasa (“phosphoenolpyruvate carboxykinase”, PEPCK) y la glucosa-6-fosfatasa, enzimas que son inhibidas por la acción de la insulina. Además, niveles elevados de glucosa también inhiben la gluconeogénesis al suprimir el gen PEPCK. Las alteraciones en el control del balance energético se traducen en una alteración de los principales procesos que regulan el metabolismo lipídico: la lipogénesis y la lipolisis. El tejido adiposo es el mayor reservorio de energía del cuerpo humano. La energía se almacena en forma de triacilglicerol dentro del adipocito. Existen dos vías por las cuales el adipocito puede obtener TG: lipogénesis de novo y captación de ácidos grasos por la dieta. Se ha observado que la obesidad de forma aislada se asociada con trastornos funcionales de otra enzima lipolítica, la lipoprotein lipasa (LPL). La actividad global de la LPL en obesos está disminuida, y se incrementa en respuesta a la pérdida de peso y la terapia intensiva con insulina en los pacientes que además asocian diabetes tipo II(Hurtado, 2011; Miguel-Soca, 2014). Obesidad: factores relaciones con sus alteración, prevalencia y tratamiento La obesidad ha estado estrechamente relacionada con el incremento de la ingesta calórica y el poco uso de este exceso calórico mediante actividades físicas, demandantes que sirvan para amortiguar este Síndromes monogénicos Genes Etiologia de la obesidad provocando calórico como se menciono un aumento Genes susceptibles de la activación de la Tasa metabólica diversas Ejercicio Factores ambientales exceso lipogénesis y con esto alteraciones metabólicas y hormonales que desembocan Cultura en un incremento de padecer diversas enfermedades. Diagrama 1 Etiologia de la obesidad Ingesta genetica No obstante, en la etiología de la obesidad (diagrama 1) esto no es precisamente el único factor para que se padezca. Lo que nos lleva a preguntar que tan predispuesto estamos para padecer un trastorno como la obesidad a partir de factores ambientales o cuestiones genéticas. En donde tanto los genes que expresan receptores alfaadrenérgicos, como los beta-adrenérgicos, además de las enzimas relacionadas con las vías de la lipogénesis y lipólisis, son genes candidatos envueltos en la etiología de la obesidad (Diagrama 2) genes como HSL: lipasa hormono-sensible; PPARg: receptores activados por proliferadores de peroxisomas de tipo gamma; UCPs : proteínas desacoplantes de la fosforilación oxidativa; TNFa: PPAR-g2 LDL-R Captación lipídica Beta2-AR Diferenciación adipocitos Lipólisis HSL Lipólisis Obesidad Lipólisis Lipólisis Termogénesis Termogénesis Sensibilidad a insulina. Apoptosis Beta3-AR UCPs TNFa Diagrama 2 Causas potenciales de obesidad por alteraciones de genes que se expresan en el tejido adiposo factor de necrosis tumoral alfa. Considerando todas las alteraciones que pueden desarrollarse en los niños y adultos obesos y el alarmante dato de que la obesidad infantil es un factor de riesgo para la obesidad en la vida adulta y el incremento de la obesidad en la población adulta resulta fundamental prevenirla y controlarla desde las primeras etapas de la vida. Debe tomarse en cuenta que el incremento del peso del niño debe ser paulatino; de lo contrario, se deberá buscar ayuda profesional; dependiendo de la gravedad del caso, deberá tomarse en cuenta la opinión de un médico, un nutriólogo y un psicólogo. Para ello, insistimos, se debe buscar fortalecer hábitos saludables que puedan ser adoptados por la familia, como balancear las comidas del día y establecer horarios de alimentación(Gil, 2002; Sánchez, 2021). Se debe adquirir conciencia de que, además de los cambios en la alimentación, es indispensable incrementar la actividad física diaria, como hacer caminatas cotidianas de al menos media hora y beber un mínimo de dos litros de agua al día, porque no existe una dieta sin ejercicio. La elevada tasa de obesidad en los niños y adultos es una realidad en nuestro país, ante la que ya no podemos cerrar los ojos. Pero la solución se encuentra cuando cada uno de nosotros haga conciencia y adquiera hábitos de vida saludables. Discusión La obesidad, representa una de las más grandes amenazas a la Salud individual y colectiva, ya que el sobrepeso y la obesidad tiene un elevado riesgo, ya que las personas con sobrepeso tienen una mayor probabilidad de padecer diversos problemas médicos como diabetes, asma, hipertensión y enfermedades cardiovasculares ningún sexo, edad ni grupo étnico, es respetado por esta enfermedad, cuya prevalencia crece, en casi todo el mundo desde edades muy precoces de la vida y de la adolescencia, la educación y promoción de hábitos saludables de nutrición, actividad física y el abandono del consumo del tabaco, etc), constituyen el núcleo de estas estrategias de prevención, lo más recomendable es que las generaciones jóvenes aprendan a prevenirla, el tratamiento del trastorno se basa, esencialmente, en un plan alimentario bien diseñado junto con un programa de actividad física frecuente para combatir esta enfermedad. Conclusión La obesidad es un trastorno del peso corporal, la cual se puede valorar usando el índice de masa corporal (IMC) que nos muestra una correlación con la cantidad de grasa corporal mediante intervalos aplicados a la mayoría de las personas. La regulación del peso corporal es el equilibrio entre los factores ambientales que influyen en la ingesta de alimentos y gasto de energía, y los factores biológicos y genéticos que controlan el peso corporal. Esto afecta directamente las vías metabólicas lipídicas como la lipogénesis y la lipolisis, donde consecuentemente se ven relacionadas vías metabólicas como la glucolisis, glucogenólisis y gluconeogénesis, afectando hormonas tales como La leptina, insulina, estrógenos, andrógenos, cortisol y hormona de crecimiento, esto da como resultado un incremento de riesgo para contraer enfermades tales como la diabetes mellitus tipo II, trastornos metabólicos la dislipidemia o hipertrigliceridemia, o enfermedades cardiovasculares. Este padecimiento no solo es un problema de salud para el individuo, ha manera global representa un gran gasto económico en el sector salud. La oportuna y pronta clasificación de este padecimiento como una enfermedad, así como la prevención y planes de acción por parte de la sociedad junto con el incremento de conciencia colectiva por parte del individuo promete un mayor manejo de este padecimiento al punto de reducir el incremento de otras enfermedades relacionadas, así como la mortalidad de esta. No obstante, la prevalencia y pocas acciones de seriedad ante esta epidemia mundial no solo se vera reflejada en un mayor consumo de alimentos e incremento de enfermedades o gastos económicos por parte del sector salud, si en un mayor índice de mortalidad. Referencias Ahmad, N. N., Robinson, S., Kennedy-Martin, T., Poon, J. L., & Kan, H. (2021). Clinical outcomes associated with anti-obesity medications in real-world practice: A systematic literature review. 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