Fisiopatología de la obesidad

La fisiopatología de la obesidad es el estudio de los procesos fisiológicos desordenados que causan, resultan o están asociados con la obesidad. Se han identificado una serie de posibles mecanismos fisiopatológicos que pueden contribuir al desarrollo y mantenimiento de la obesidad.

Investigar

Este campo de investigación casi no había sido abordado hasta que el gen de la leptina fue descubierto en 1994 por el laboratorio de JM Friedman. Estos investigadores postularon que la leptina era un factor de saciedad. En el ratón ob/ob, las mutaciones en el gen de la leptina dieron como resultado el fenotipo obeso, lo que abrió la posibilidad de una terapia con leptina para la obesidad humana.

Sin embargo, poco tiempo después, el laboratorio de JF Caro no pudo detectar ninguna mutación en el gen de la leptina en humanos con obesidad. Por el contrario, la expresión de leptina aumentó, lo que sugiere la posibilidad de resistencia a la leptina en la obesidad humana. Desde este descubrimiento, se han dilucidado muchos otros mecanismos hormonales que participan en la regulación deapetito e ingesta de alimentos, patrones de almacenamiento del tejido adiposo y desarrollo de resistencia a la insulina.

Desde el descubrimiento de la leptina, se han estudiado la grelina, la insulina, la orexina, el PYY 3-36, la colecistoquinina, la adiponectina, así como muchos otros mediadores. Las adipocinas son mediadores producidos por el tejido adiposo; se cree que su acción modifica muchas enfermedades relacionadas con la obesidad.

Apetito

La leptina y la grelina se consideran complementarias en su influencia sobre el apetito, ya que la grelina producida por el estómago modula el control del apetito a corto plazo (es decir, comer cuando el estómago está vacío y detenerse cuando el estómago está estirado). La leptina es producida por el tejido adiposo para señalar las reservas de grasa almacenadas en el cuerpo y media en los controles del apetito a largo plazo (es decir, comer más cuando las reservas de grasa son bajas y menos cuando las reservas de grasa son altas).

Aunque la administración de leptina puede ser efectiva en un pequeño subgrupo de individuos obesos que tienen deficiencia de leptina, se cree que la mayoría de los individuos obesos son resistentes a la leptina y se ha encontrado que tienen altos niveles de leptina.Se cree que esta resistencia explica en parte por qué no se ha demostrado que la administración de leptina sea efectiva para suprimir el apetito en la mayoría de las personas obesas.

Mientras que la leptina y la grelina se producen periféricamente, controlan el apetito a través de sus acciones sobre el sistema nervioso central. En particular, ellas y otras hormonas relacionadas con el apetito actúan sobre el hipotálamo, una región del cerebro central para la regulación de la ingesta de alimentos y el gasto de energía.

Hay varios circuitos dentro del hipotálamo que contribuyen a su papel en la integración del apetito, siendo la vía de la melanocortina la más conocida. El circuito comienza con un área del hipotálamo, el núcleo arqueado, que tiene salidas al hipotálamo lateral (LH) y al hipotálamo ventromedial.(VMH), los centros de alimentación y saciedad del cerebro, respectivamente.

Núcleo arqueado

El núcleo arqueado contiene dos grupos distintos de neuronas. El primer grupo coexpresa el neuropéptido Y (NPY) y el péptido relacionado con agutí (AgRP) y tiene entradas estimulantes para la LH e inhibidoras para la VMH. El segundo grupo coexpresa proopiomelanocortina (POMC) y transcritos regulados por cocaína y anfetaminas.(CART) y tiene entradas estimulantes para el VMH y entradas inhibidoras para la LH.

En consecuencia, las neuronas NPY/AgRP estimulan la alimentación e inhiben la saciedad, mientras que las neuronas POMC/CART estimulan la saciedad e inhiben la alimentación. Ambos grupos de neuronas de núcleo arqueado están regulados en parte por la leptina. La leptina inhibe el grupo NPY/AgRP mientras estimula el grupo POMC/CART.

Por lo tanto, una deficiencia en la señalización de leptina, ya sea por deficiencia de leptina o resistencia a la leptina, conduce a la sobrealimentación y puede explicar algunas formas genéticas y adquiridas de obesidad.

Sistema inmune

La obesidad se ha asociado con un estado inflamatorio, que es una inflamación crónica y de bajo grado, conocida como metainflamación. La metainflamación es subclínica, lo que significa que si bien hay un aumento en los factores proinflamatorios circulantes, no se observan signos clínicos de inflamación, calor, dolor y enrojecimiento con la metainflamación.

Con base en las células del sistema inmunitario involucradas, tanto la inmunidad innata como la adaptativa están involucradas en la metainflamación.

Existen diferentes tipos de obesidad según el lugar donde se almacenan las células grasas. La obesidad abdominal, el exceso de acumulación de células grasas en el tejido adiposo del abdomen, se asocia más fuertemente con la metainflamación.

Evolutivamente, se ha demostrado que el tejido adiposo funciona como un órgano inmunitario. Las células inmunitarias ubicadas en el tejido adiposo son importantes para mantener la homeostasis metabólica. Con la obesidad, las células inmunitarias importantes para mantener la homeostasis metabólica se suprimen porque la función de las células inmunitarias y la cantidad de células inmunitarias se ven afectadas por la acumulación excesiva de grasa en el tejido adiposo.

La acumulación excesiva de grasa puede provocar resistencia a la insulina, y la resistencia a la insulina se ha relacionado con la metainflamación. Con resistencia a la insulina, hay un aumento de macrófagos, mastocitos, neutrófilos, linfocitos T y linfocitos B, y una disminución de eosinófilos y algunos linfocitos T.

También se ha demostrado que la obesidad induce condiciones hipóxicas en las células adiposas. Las condiciones hipóxicas son el resultado de la expansión de las células grasas, y esto disminuye la vascularización de las células grasas circundantes. La disminución de la vascularización da como resultado una disminución de la cantidad de oxígeno en el tejido adiposo, por lo que las células adiposas tienen que cambiar al metabolismo anaeróbico para producir energía.

El metabolismo anaeróbico estimula la inflamación causada por los macrófagos. Hay dos tipos de macrófagos, macrófagos M1 activados clásicamenteque aumentan la inflamación y macrófagos M2 activados alternativamenteque disminuyen la inflamación. En estudios con animales, se ha demostrado que la obesidad provoca un cambio de macrófagos M2 a M1 en el tejido adiposo, lo que provoca un aumento de la inflamación.

Referencias

Flier JS (2004). «Guerras de la obesidad: el progreso molecular se enfrenta a una epidemia en expansión». Celda(Revisión). 116(2): 337–50. doi: 10.1016/S-8674(03)01081-X. PMID 14744442.

Zhang, Y; Proenca, R; Maffei, M; Barón, M; Leopoldo, L; Friedman, JM (1 de diciembre de 1994). «Clonación posicional del gen obeso de ratón y su homólogo humano». Naturaleza (Apoyo a la Investigación). 372 (6505): 425–32. doi : 10.1038/372425a0. IDPM 7984236.

Considina, RV; considina, EL; Williams, CJ; Nyce, MR; Magosín, SA; Bauer, TL; Rosato, EL; Colberg, J; Caro, JF (junio de 1995). «Evidencia contra un codón de terminación prematuro o la ausencia de ARNm del gen obeso en la obesidad humana». El Diario de Investigación Clínica (Apoyo a la Investigación).

95 (6): 2986–8. doi : 10.1172/jci. PMC 295988. IDPM 7769141.

Hamann A, Matthaei S (1996). «Regulación del balance energético por leptina». Exp. clin. Endocrinol. Diabetes (Revisión). 104 (4): 293–300. doi : 10.1055/s–1211457. IDPM 8886745.

Boulpaep, Emile L.; Boro, Walter F. (2003). Fisiología médica: un enfoque celular y molecular. Filadelfia: Saunders. pag. 1227. ISBN 0-7216-3256-4.

Segovia, SA; Vickers, MH; Reynolds, CM (octubre de 2017). «El impacto de la obesidad materna en los procesos inflamatorios y las consecuencias para los resultados de salud posteriores de la descendencia». Diario de los orígenes del desarrollo de la salud y la enfermedad. 8(5): 529–540. doi:.1017/s. ISSN-1744.

Lumeng, Carey N.; Saltiel, Alan R. (2011-06-01). «Vínculos inflamatorios entre la obesidad y la enfermedad metabólica». Revista de Investigación Clínica. 121(6): 2111–2117. doi:.1172/jci. ISSN-9738. PMC 3104776. PMID.

Mraz, Milos; Haluzik, Martín (2014-09-01). «El papel de las células inmunes del tejido adiposo en la obesidad y la inflamación de bajo grado». Revista de Endocrinología. 222(3): R113–R. doi: 10.1530/joe–0283. ISSN-0795. IDPM.

Heredia, Fátima Pérez de; Gómez-Martínez, Sonia; Marcos, Ascensión (mayo de 2012). «Obesidad, inflamación y sistema inmunológico«. Actas de la Sociedad de Nutrición. 71(2): 332–338. doi: 10.1017/s. ISSN-2719.