OBESIDAD
Regualcion
de la ingesta de enrgía, almacenamiento y gasto enrgética
En el ser humano, con la excepción de una limitada cantidad
de energía almacenada como glucógeno, el resto de la energía en exceso es almacenada
como grasa, como se demuestra con la primera ley de la termodinámica, la cual cuando
aplicada a humanos dice, que la cantidad de energía almacenada es igual a aquella
sobrante una vez llevada a cabo su utilización en los diferentes procesos metabólicos.
Aunque mecanismos homeostáticos precisos intentan mantener siempre el balance energético
cerca de cero, mínimas alteraciones durante un prolongado período de tiempo puede dar
lugar a una significante ganancia en el peso corporal. Por ejemplo, una persona sana no
obesa puede ingerir durante un año la cantidad de 900.000 kcal y no tener ningún cambio
en el peso corporal, no obstante, si en teoría la ingesta energética excede al gasto
energético por tan sólo un 2 por ciento por día, ésta puede resultar en una ganacia de
peso de aproximadamente 2,3 kg de grasa por año. Esto quiere decir que asumimos que: 1)
que 0,45 kg de grasa uniformemente contienen 3.500 kcal, y 2) que un incremento en el
almacenamiento de energía resulta sólo en una expansión de los adipocitos. Con respecto
a la segunda asunción, está claro que no toda la masa acumulada en un aumento del peso
corporal es en forma de triglicéridos, ya que también existe un incremento en la
densidad ósea, músculo y tejidos conectivos asociados.
La fisiología asociada con la alimentación es compleja e
involucra numerosos factores. Regiones hipotalámicas específicas son responsables para
la regulación de la ingesta y del peso corporal. Estas regiones incluyen el núcleo
paraventricular (PVN) en la región dorsomedial, el arcuato (ARC), el supraquiasmático
(SCN) y ventromedial, y la eminencia media en la región basomedial, y el área preóptica
medial (MPO) justo anterior al PVN. Estas regiones forman los componentes principales de
un sistema que integra información referente a la composición corporal, a la ingesta de
energía y al gasto energético, de manera que el hipotálamo recoge toda la información
tanto por vía vagal como catecolaminérgica, así como de hormonas como insulina, CCK,
leptina y glucocorticoides. Una vez recogida la información, el hipotálamo liberará una
serie de péptidos en iniciará señales eferentes que afectará a la ingesta y
almacenamiento de alimentos. Además, impulsos autonómicos influenciarán el gasto
energético y la liberación de insulina, como lo demuestra el hecho de que lesiones
dentro de la zona ventromedial del hipotálamo darán lugar a hiperinsulinemia, hiperfagia
e hipometabolismo. Existen una serie de mediadores químicos de la homeostasis
energética, los cuales son:
Insulina, cuyos niveles circulantes parecen ser
proporcionales al volumen del tejido adiposo. Además de los efectos de la insulina sobre
el metabolismo de los substratos energéticos, también ejerce influencia sobre el apetito
y la ingesta de alimentos. La insulina atraviesa la barrera hemato-encefálica y puede
reducir la ingesta de alimentos inhibiendo la expresión del neuropeptidio Y (NPY),
reforzando los efectos de la colecistoquinina (CCK) e inhibiendo la recaptación neuronal
de norepinefrina. Por lo tanto, la correlación entre los niveles plasmáticos de insulina
y la adiposidad puede ser un mecanismo de adaptación para mantener una disminuida ingesta
calórica.
Colecistoquinina: Es secretada por las células de la capa
mucosa del intestino delgado proximal en respuesta a la presencia de los componentes de
los alimentos. Los niveles circulantes de CCK postprandial están relacionados con la
saciedad y la alimentación en humanos. Existen dos tipos de receptores para la CCK, los
de tipo A (CCK-A) y que se encuentran en el sistema gastrointestinal, y los de tipo B
(CCK-B) que están presentes en el cerebro. Por medio de interacciones con los CCK-A
localizados en el píloro, la CCK va ha provocar una contracción en el esfinter pilórico
que va ha producir un incremento en la distensión gástrica, que a su vez iniciará
señales vagales aferentes desde el estómago que terminarán en el núcleo del tracto
solitario. Estos impulsos son entonces transmitidos a los núcleos parabraquiales, que por
su conexión con el hipotálamo ventromedial resulta en una disminución en la ingesta de
alimentos. Todo este mecanismo es inhibido por medio de la vagotomía. Ya que los CCK-B se
encuentran en el cerebro y la CCK no atraviesa la barrera hemato-encefálica, se ha
sugerido que ya que el cerebro también puede producir cierta cantidad de CCK, señales
aferentes neuronales pueden resultar en la liberación de CCK en el líquido
cerebro-espinal que enlazará con los receptores CCK-B y decrecerá la ingesta de
alimentos.
Existen también influencias neuroendocrinas mediante
hormonas y péptidos como la leptina. La leptina proviene del griego "leptos"
que quiere decir delgado. El descubrimiento de la leptina nos ofrece un nuevo mecanismo
para la evaluación de la disfunción molecular en la obesidad. La leptina reduce la
ingesta de alimentos e incrementa el gasto energético en animales tanto obesos como
delgados. En humanos, las células del tejido adiposo sintetizan y secretan leptina en
relación a la cantidad de almacenamiento de grasa corporal. Los receptores de la leptina
han sido encontrados en riñon, hígado, corazón, músculo esquelético, hipotálamo,
páncreas y pituitaria anterior. Los receptores hayados en el núcleo arcuatus del
hipotálamo han hecho a los investigadores hipotetizar sobre la posibilidad de que la
leptina pueda regular de alguna manera la saciedad. Además la leptina decrece la
síntesis y liberación de NPY por el hipotálamo y aumenta la expresión y liberación
del factor liberador de corticotropina (CRF), también por el hipotálamo.
En los ratones ob/ob que presentan una total deficiencia de
esta proteína causada por una mutación en el gen ob, causa un síndrome de severa
obesidad acompañado de hiperfagia, disminución en el gasto energético y resistencia a
la insulina. Por el contrario, muchas otras formas de obesidad en ratones, como son
aquellas asociadas con el gen db, las debidas a una alteración química o mecánica del
hipotálamo, a una deficiencia en la grasa parda o a una dieta alta en grasa, están todas
relacionadas con un incremento en la formación de ARNm de la leptina, de la propia
leptina circulante, o de las dos, lo cual junto a la hiperfagia y obesidad, sugiere un
estado de "resistencia a la acción de la leptina" o "resistencia
leptínica". Mutaciones en las secuencias que codifican los ARNm de la leptina y del
receptor de la leptina han sido observadas sólo en un limitado número de pacientes con
obesidad mórbida, pero al mismo tiempo no se han encontrado defectos que indiquen que la
obesidad mórbida en humanos no es equivalente a la obesidad encontrada en ratones ob/ob o
bd/db. Virtualmente todos los obesos humanos tiene aumentada la leptina inmunoreactiva en
la circulación, niveles que se correlacionan positivamente con el grado de adiposidad, y
la pérdida de peso de forma crónica dan lugar a una disminución de estos altos niveles
de leptina inmunoreactiva.
Por lo tanto, como en los roedores, los niveles de leptina en
la circulación encontrados en humanos, reflejan la talla del almacén adipocitario, y ya
que tales individuos obesos casi siempre presentan hiperfagia, se puede concluir que la
resistencia fisiológica a la leptina existe en la mayoría de los individuos obesos. La
capacidad de la leptina para alcanzar los sitios de acción en el sistema nervioso central
puede estar también reducida en la obesidad, como lo demuestra el hecho de que los
niveles de leptina encontrados en el líquido cerebro-espinal no se correlacionan con los
altos niveles de leptina encontrados en estos individuos. Importante es señalar que se
han econtrado niveles de leptina mayores en mujeres obesas y no obesas cuando se comparan
con hombres obesos y no obesos, respectivamente, así como un incrementado nivel de
leptina en la obesidad periférica, lo cual es esperado si tenemos en cuenta que la mujer
posee un porcentaje mayor de grasa corporal.
Neuropéptido Y (NPY): Es un péptido sintetizado y secretado
por las neuronas del núcleo arcuatus del hipotálamo, y parcialmente regulada por la
leptina. Se ha demostrado en animales de experimentación que durante períodos de
déficit de energía la actividad de estas neuronas está aumentada, y por lo tanto en el
caso de una anormalmente incrementada producción de NPY la obesidad se desarrollaría. El
NPY estimula la ingesta de alimentos y en especial la de los carbohidratos, también
incrementa el RQ al mismo tiempo que se asocia a una disminución del gasto energético.
El incremento en la utilización de los carbohidratos por el NPY permite una mayor
producción de acetil CoA par la lipogénesis, y al mismo tiempo permite el almacenamiento
de grasa en el tejido adiposo blanco y decrece la actividad del tejido adiposo marrón.
Interesantemente, NPY puede tener un efecto estimulatorio sobre la secreción de insulina,
vasopresina y hormona luteinizante.
Galanina: Es un péptido cuyas concentraciones y receptores
se encuentran en gran número en el hipotálamo. La galamina incrementa la ingesta de
alimentos, y en especial la preferencia por los carbohidratos y grasa. Aunque no afecta al
RQ está asociada con una disminución en el gasto energético ya que inhibe la actividad
del sistema nervioso simpático. También tiene un efecto inhibidor sobre la secreción de
insulina, y su síntesis es inhibida en respuesta a una elevada insulina.
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