Hormonas y la Obesidad

– Introducción:

La obesidad es el resultado de un incremento progresivo e inadecuado de depósitos de energía en forma de grasa, en relación a la altura del cuerpo, que se producirá a lo largo del tiempo.

El desequilibrio entre la ingesta energética y el gasto energético origina una progresiva acumulación de energía no utilizada en los adipocitos como triglicéridos.

Este desequilibrio, en etapas tempranas de la vida, en las que se está produciendo el crecimiento general del organismo, incluido el tejido adiposo, tiene repercusiones a corto y a largo plazo.

Se produce un incremento del número de adipocitos y de su tamaño, junto a posibles modificaciones funcionales en su metabolismo, creando condiciones para su perpetuación y permitiendo al niño y adolescente obeso llegar a la edad adulta con un número mayor de adipocitos y de mayor tamaño, favorecen el almacenamiento de energía, a diferencia de los individuos que no fueron obesos.

Los factores que contribuyen a esta situación son múltiples, algunos bien y otros mal conocidos. La interacción de factores genéticos, ambientales, trastornos de la homeostasis (equilibrio) nutricional, alteraciones hormonales y anomalías metabólicas en el adipocito configuran un amplio espectro de factores relacionados con el desarrollo de obesidad.

– Homeostasis nutricional:

El concepto de homeostasis nutricional comprende el conjunto de mecanismos fisiológicos implicados en la digestión, absorción, almacenamiento, utilización de nutrientes y gasto energético, con objeto de permitir un crecimiento óptimo y equilibrado en altura y peso durante la infancia y la adolescencia para posteriormente, una vez alcanzada la talla adulta, mantener un peso adecuado.

Este proceso se inicia con la ingesta, digestión y absorción de nutrientes en el tubo digestivo, con la participación de enzimas y hormonas gastrointestinales. En estos mecanismos se implica la regulación del apetito y conducta nutricional a nivel del hipotálamo.

Posteriormente se produce el llenado de los depósitos energéticos de glucógeno ( un polímero de glucosa) hepático y muscular y el acúmulo de triglicéridos en los adipositos durante la fase postprandrial, (posterior a la comida) para continuar el proceso metabólico con el aporte de nutrientes durante la fase de ayuno (lipólisis, glucógenolisis y neoglucogénesis).

En cuanto al gasto energético, debemos diferenciar el basal y el gasto energético ligado a la actividad física, crecimiento, acción dinámico-específica de los alimentos8energía gastada en la absorción) y energía perdida (orina, heces, sudor). Estos mecanismos están relacionados entre sí y tienen por objeto regular el peso corporal y el volumen de los depósitos energéticos.

Existen dos tipos de depósitos:

  1. Los de utilización inmediata como el glucógeno hepático y muscular y la proteína muscular que se utilizan en la neoglucogénesis, para generar la glucosa y lípidos circulantes.
  2. Los triglicéridos depositados en el tejido adiposo como reserva energética. Por otra parte, existe un complejo mecanismo de señales hormonales procedentes del tejido adiposo, del sistema nervioso simpático y parasimpático, además de gastrointestinal que se integra en el hipotálamo.

Desempeñan un papel clave en la regulación del peso corporal para conseguir mantenerlo dentro de unos límites adecuados a la altura, impidiendo tanto el sobrepeso como la pérdida ponderal ante situaciones agudas de desequilibrio en el aporte energético.

Esta integración hipotalámica de los factores inhibidores y estimuladores del apetito y del gasto energético se realiza a través de norepinefrina, serotonina, neuropéptido Y (NPY).

La hormona estimuladora de los melanocitos (alfa-MSH), péptido similar al glucagón y CRF (Polipéptido secretado por un centro nervioso situado en el hipotálamo que se dirige hacia el lóbulo anterior de la hipófisis que regula la secreción de corticostimulina).

La liberación de mediadores se origina mediante el sistema simpático, parasimpático y hormonas tiroideas que van a regular:

Conducta nutricional.

Sensación de hambre.

Ingesta de nutrientes.

Tipo de nutrientes.

Los mecanismos defensivos para evitar el sobrepeso ante una elevada ingesta de nutrientes incluyen:

Incremento del tono simpático.

Secreción de hormonas tiroideas.

Niveles de leptina.

Metabolismo basal.

Gasto energético secundario a actividad física.

Gasto energético para la digestión y metabolización.

Aparte de lo anteriormente comentado, existe otro mecanismo de regulación del gasto energético en los órganos diana del organismo que depende del tejido graso marrón.

Éste se encuentra ampliamente distribuido por el organismo y tiene capacidad para oxidar triglicéridos, sobre todo inducido por el frío, y para permitir la producción de calor por un mecanismo de desacoplamiento mitocondrial, mediante una proteína desacopladora o termogénica que mediatiza el proceso (UCP1).

Está regulado por el sistema simpático, hormonas tiroideas y norepinefrina (estimula los Beta-receptores adrenérgicos en la membrana de los adipocitos de la grasa parda o marrón).

Se trata de un efecto termogénico con gasto energético (impidela conversión de ADP en ATP), siendo el tejido marrón un mecanismo tampón regulador del nivel de depósitos de energía y de la cantidad de triglicéridos, defendiendo de esta forma al adipocito y al organismo de un exceso de energía acumulada.

El tejido graso blanco, el músculo y el riñón son también órganos diana para identificar la proteína desacopladora de la oxidación mitocondrial(UCP2), que es idéntica en un 56 % a la UCP1, pero con características propias y que no responde al frío. Está implicada en los procesos de hipotiroidismo e hipertiroidismo.

Tiene capacidad para frenar el apetito ante una dieta rica en grasas. La complejidad de este sistema indica la importancia de la regulación del peso corporal, ya que al ser múltiples los factores que intervienen en ella, las anomalías en algún mecanismo pueden ser compensadas por otros, así como los múltiples mecanismos etiopatogénicos que van a conducir hacia la obesidad.

 – Neuropéptido Y- leptina:

El hallazgo en los últimos años del estimulante del apetito a nivel hipotalámico, neuropéptido Y (NPY), y más recientemente, en el ratón obeso (ob), el gen productor de la inhibición de la ingesta o leptina, puede ser una de las claves para comprender la regulación del peso corporal.

De esta forma, la obesidad humana sería el resultado de la disregulación del sistema periférico central que comprende el cerebro, hipotálamo y tejido adiposo.

La leptina parece ser la hormona crucial en este sistema, ya que mantiene un feed-back (retrolimentación) negativo con el NPY que permite cerrar el eje con el hipotálamo y la periferia.

El NPY es sintetizado en el hipotálamo en el núcleo arcuato y actúa en el núcleo paraventricular, estimulando la ingesta de alimentos y la ganancia de peso, como se ha podido comprobar mediante la inyección de NPY en el hipotálamo de ratas. También influye en el sistema nervioso autónomo, favoreciendo el parasimpático.

La leptina es sintetizada en el panículo adiposo. Disminuye la ingesta de alimentos y la ganancia de peso. Se supone que influye en el sistema nervioso autónomo en un camino opuesto al NPY.

La perfusión de NPY incrementa la insulina plasmática, los niveles de corticosterona, la captación de glucosa por el tejido adiposo y el incremento de lipoproteinlipasa (responsable de la captación de VLDL, proteína transportadora de triglicéridos).

El incrementode insulina está mediado por la estimulación del nervio vago y el de la corticosterona por la actividad del eje hipotálamo-hipófisis adrenal. La combinación de las dos hormonas eleva la tasa de leptina en el tejido adiposo.

La administración de leptina disminuye el NPY, y por ello se le ha considerado como la clave del eje. La homeostasis en 24 horas de NPY coincide con la de leptina y corticosterona(cortisol). El hipercorticismo puede ser responsable parcialmente de una evolución hacia la obesidad, de la resistencia a la insulina y de la leptina.

En las obesidades genéticas o dietéticas se encuentra un incremento del NPY hipotalámico. En la mayoría de los modelos animales obesos el gen (ob) de la leptina es normal y eso hizo pensar que la producción de leptina puede estar regulada por la influencia de otros factores.

Receptores de leptina: en animales obesos y en humanos se han comprobado valores elevados de leptina, constatándose, a su vez, hiperinsulinemia e hipercortisolismo.

Esto es el resultado de la disregulación secundaria a la ausencia de respuesta a la leptina(resistencia). Si el receptor hipotalámico de leptina es disfuncional, pero no mutado o si está mutado impide que la leptina reduzca los niveles del NPY, manteniendo el estado de obesidad con muchas anormalidades hormonales y metabólicas.

– Genética de la obesidad:

La existencia de familias donde varios miembros presentan obesidades mórbidas ha sugerido, independientemente de los factores ambientales, hábitos nutricionales y estilos de vida, que los condicionantes de tipo genético podrían favorecer la obesidad.

Diferentes estudios de gemelos o niños adoptados han demostrado cómo se correlacionan los pesos de niños gemelos univitelinos criados en distintos ambientes y el peso y la distribución de la grasa del niño adoptado con su padre biológico.

Desde 1997 se conocen modelos de animales obesos (Agouti, ob/ob, fa/fa o la rata Zucher), con varias mutaciones genéticas, responsables de su obesidad severa, y desde hace dos décadas se conocen mutaciones de genes humanos responsables de una obesidad severa (síndrome de Prader-Willi y Laurence-Moon-Bield).

Estas alteraciones son importantes por haber demostrado que la obesidad humana es un fenotipo complejo resultante de la interacción entre factores genéticos, hormonales y medioambientales y psicológicos.

La obesidad es el resultado de un desequilibrio de larga duración entre aporte calórico y reserva energética, en el que las diferencias genéticas entre los sujetos obesos y no obesos juegan un papel cierto.

– Obesidad y microbiota:

Estudios recientes en la microbiota intestinal (la cantidad y tipo de bacterias intestinales, 1,5 a 2 kilogramos) han demostrado que la obesidad está asociada con una reducción de las bacterias Gram-negativas (Bacteroides), y un incremento de las Gram-positivas (Firmicutes). Parece ser que la microbiota intestinal de los individuos obesos es menos diversa que la de los individuos no obesos.

Aunque la microbiota intestinal es un factor ambiental que influye en el desarrollo de la obesidad y del síndrome metabólico, se requieren más estudios que resuelvan los procesos a través de los cuales las bacterias pueden afectar la secuencia compleja de eventos que desencadenan finalmente con la obesidad.

El mecanismo más estudiado incluye la alteración de la integridad de la barrera intestinal como consecuencia de un desequilibrio de las comunidades microbianas del intestino, con la consiguiente activación de la respuesta inmunitaria (inflamación crónica de bajo grado) que caracteriza a la obesidad.

– Función sexual:

En los hombres habrá un aumento de los estrógenos, por aumento de la grasa abdominal, con disminución de la testosterona libre y en las mujeres un hiperestrogenismo y aumento de la resistencia a la insulina. En ambos casos una disminución de la fertilidad.

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