jueves, 31 de mayo de 2012

Efecto de la restricción calórica y del perfil de los macronutrientes sobre las citoquinas como biomarcadores de inflamación


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Revisión

Efecto de la restricción calórica y del perfil de los macronutrientes sobre las citoquinas como biomarcadores de inflamación

Helen H. Miranda Hermsdorff1, M.a Ángeles Zulet1, Josefina Bressan2, José Alfredo Martínez1

1 Departamento de Ciencias de la Alimentación, Fisiología y Toxicología. Universidad de Navarra. Pamplona2 Departamento de Nutrición y Salud. Universidad Federal de Viçosa (Brasil)

Correspondencia:

José Alfredo Martínez Hernández. Departamento de Ciencias de la Alimentación, Fisiología y Toxicología. Universidad de Navarra. c/ Irunlarrea, 1. 31008 Pamplona

Correo electrónico:
jalfmtz@unav.es

La obesidad, definida como el acúmulo excesivo de tejido adiposo, está relacionada con la diabetes de tipo 2 y con un mayor riesgo de enfermedades cardiovasculares. Esta interacción se ha atribuido principalmente a la capacidad del tejido adiposo de secretar varios factores, denominados adipoquinas, como la leptina, la adiponectina, el factor de necrosis tumoral α (TNF-α), la interleuquina 6 (IL-6) y proteínas de fase aguda de origen hepático, como la proteína C-reactiva.

La intervención nutricional basada en una restricción calórica y la consecuente pérdida de peso tiene efecto sobre la expresión y secreción de estas citoquinas. No obstante, la magnitud del efecto de la intervención nutricional puede ser influenciada por el estado nutricional (eutrófico frente a obeso), por el grado de obesidad (sobrepeso frente a obeso y obeso mórbido), por el estado metabólico (tolerancia normal a la glucosa respecto a intolerancia a la glucosa y diabetes; presencia de dislipidemias) y por el estado inflamatorio del grupo estudiado, así como por la duración del periodo de la intervención (semanas, meses o años), la cantidad de peso corporal perdido (cantidad crítica) y el momento de valoración en la intervención nutricional (antes, durante o después).

Todos estos factores influyen a la hora de obtener resultados concluyentes, lo que indica que es necesario profundizar en esta área de investigación con el fin de describir la estrategia más adecuada al tratamiento de la obesidad y del estado inflamatorio asociado.

Palabras clave:
Obesidad. Adipoquinas. Proteínas de fase aguda. Estado inflamatorio. Intervención nutricional. Factores modificantes. Estrategia terapéutica.

Effects of caloric restriction and macronutrient profile on cytokines as inflammation biomarkers

Obesity, as defined by an excessive accumulation of adipose tissue, is related to type-2 diabetes and to a greater risk for cardiovascular disease. This interaction has been attributed mainly to the ability of the adipose tissue to secrete a number of factors, termed "adipokines", such as leptin, adiponectin, tumour necrosis factor alpha (TNF-α), interleukin 6 (IL-6) and acute-phase proteins of hepatic origin, such as C-reactive protein (CRP).

Nutritional intervention based on caloric restriction and the ensuing weight loss has an effect on the expression and secretion of these cytokines. However, the magnitude of the effects of nutritional intervention may be influenced by the nutritional status (eutrophic
vs. obese), by the degree of obesity (overweight vs. obese vs. morbidly obese), by the metabolic status (normal vs. abnormal oral glucose tolerance, overt diabetes, presence of dyslipidaemias) and by the inflammatory status of the studied group, as well as by the duration of the intervention period (weeks, months or years), the magnitude of the bodily weight loss (critical quantity) and the actual timing of assessment related to the nutritional intervention (before, during or after).

All these factors have an impact on achieving definitory outcomes, and thus show the need for further efforts in this area in order to define the most adequate strategy for the therapeutic management of obesity and of the associated inflammatory status.

Key words:
Obesity. Adipokines. Acute-phase proteins. Inflammatory status. Nutritional intervention. Modifying factors. Therapeutic strategy.

INTRODUCCIÓN

Hay cada vez mayor evidencia científica de que la obesidad, definida como el acúmulo excesivo de tejido adiposo, está relacionada con la presencia de diabetes mellitus de tipo 2 y con un mayor riesgo de enfermedades cardiovasculares. Esta asociación se atribuye principalmente a la capacidad del tejido adiposo para secretar varios factores denominados

Revista Española de Obesidad • Vol. 6 • Núm. 1 • Enero-febrero 2008 (9-20)

Efecto de la restricción calórica [...]

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Vol. 6 • Núm. 1 • Enero-febrero 2008

adipoquinas, como la leptina, la adiponectina, el factor de necrosis tumoral α (TNF-α), la interleuquina 6 (IL-6) y las proteínas de fase aguda de origen hepático, como la proteína C-reactiva. Estas citoquinas están relacionadas en su gran mayoría, directa o indirectamente, con procesos que contribuyen a la aterosclerosis, dislipidemias, hipertensión arterial, resistencia a la insulina y diabetes mellitus de tipo 2, y representan un posible nexo de unión entre adiposidad, síndrome metabólico y enfermedad cardiovascular
(1-3).

La leptina tiene un importante papel en el control del balance energético, ya que como señal lipostática informa al cerebro sobre el estado de los depósitos grasos del organismo, favoreciendo una reducción en la ingesta y un aumento en el gasto energético
(4,5). La secreción de esta hormona está directamente relacionada con el grado de adiposidad de los individuos(6,7). La concentración sérica de la adiponectina –que también es una adipoquina– es inversamente proporcional al tamaño del tejido adiposo visceral y subcutáneo abdominal(8), y su influencia sobre la mejora en la sensibilidad insulínica y sus actividades antiinflamatoria y antiaterogénica han sido muy estudiadas y discutidas(3,9). El TNF-α, la IL-6 y la proteína C-reactiva son importantes marcadores inflamatorios cuyos niveles circulantes aparecen elevados en situación de sobrepeso-obesidad, y se asocian a un mayor riesgo de resistencia a la insulina, dislipidemias y síndrome metabólico(1-3,10-13).

Se han llevado a cabo diversas investigaciones con el fin de evaluar la mejor estrategia para la pérdida y el control del peso en la obesidad, variando el contenido energético total de la dieta y la distribución de los macronutrientes
(14-17). A su vez, la intervención nutricional, además de la pérdida y el control del peso corporal, puede modificar los niveles de estas citoquinas y mejorar el estado inflamatorio y metabólico de los pacientes con obesidad y comorbilidades asociadas(18,19).

Esta revisión tiene como objetivo discutir la influencia de la restricción calórica y el perfil de macronutrientes en los niveles de las citoquinas más estudiadas por su vinculación al proceso inflamatorio en situación de obesidad y de síndrome metabólico.

LEPTINA

La leptina es una hormona producida mayoritariamente por el tejido adiposo, cuyo receptor más activo se encuentra en el hipotálamo
(20). Esta hormona tiene un importante papel en el control del balance energético, ya que disminuye la ingesta y aumenta el gasto(4,5). Los niveles circulantes de leptina aumentan en aquellas situaciones en las que la ingesta supera al gasto y, por el contrario, una caída en sus niveles se observa en situación de ayuno. En la mayoría de los sujetos obesos los niveles de leptina están aumentados y son proporcionales a la masa grasa corporal, por lo que se considera una señal de reserva energética de nuestro organismo(7,21). Varios estudios han demostrado una fuerte correlación entre modificaciones en la composición corporal y los niveles séricos de la leptina(6,22,23). Respecto a los depósitos de grasa corporal, el tejido adiposo subcutáneo se vincula a una mayor producción y secreción de leptina, e influye más directamente en sus niveles séricos, en comparación con el tejido adiposo visceral(6,24,25).

A pesar del papel modulador de la adiposidad en los niveles circulantes de la leptina, ésta sólo explica parte de sus variaciones. En este sentido, la influencia de la intervención nutricional basada en modificaciones en el aporte energético y en la distribución de macronutrientes también se ha investigado como determinante importante de la leptinemia.

En individuos obesos, el seguimiento de dietas muy bajas en calorías (550-800 kcal/día), durante 3-4 semanas, produjo una reducción del 37-56% en los niveles plasmáticos de leptina
(26-28). Igualmente, en estudios de restricción calórica de 2 días de duración (–35% del gasto energético total) o de 12 semanas (–36% del gasto energético total), los participantes presentaron una reducción en los niveles plasmáticos de leptina, independientemente de la pérdida de grasa corporal(29,30). La aplicación de dietas hipocalóricas (940-1.200 kcal/día) en mujeres con peso normal y obesas redujo entre un 23 y un 60% los niveles de leptina(31-33). En mujeres obesas y diabéticas, una restricción calórica de entre 300 y 600 kcal/día en el valor calórico total favoreció la pérdida de peso en un 5-7% y redujo en el 20-26% los niveles plasmáticos de leptina(22,34).

La disminución de los niveles de leptina se relaciona con un aumento del apetito y una reducción del gasto energético; por ello, la distribución de los macronutrientes asociada a la restricción calórica se plantea de modo que se mantenga una mayor expresión y actividad de la leptina. Sin embargo, la influencia que ejerce la composición glucídica y lipídica de la dieta sobre la leptinemia es controvertida. Mientras que en algunos estudios no se observaron efectos significativos de la grasa dietética sobre la leptinemia
(35-38), otros autores obtuvieron niveles elevados de leptina tras la ingesta de dietas ricas en hidratos de carbono (59-67% del valor calórico total) y con un bajo contenido en grasa (15-26% del valor calórico total), así como una reducción tras la ingesta de dietas pobres en hidratos de carbono (20-43% del valor calórico total) y ricas en grasa (46-60% del valor calórico total)(39-41). Además, la leptinemia tras 10 semanas de seguimiento de una dieta rica en hidratos

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de carbono (55% del valor calórico total) se redujo menos que tras el seguimiento de una dieta rica en proteínas (30% del valor calórico total), con la misma proporción calórica en contenido de grasa (30% del valor calórico total), con una reducción de los niveles plasmáticos en ayunas del 25% frente al 52%
(42). Otros autores(43) obtuvieron mayores niveles de leptina tras la ingesta de una dieta rica (23%) en sacarosa en comparación con una dieta rica (46%) en grasa.

En resumen, la restricción calórica produce una reducción en los niveles de leptina, independientemente de la pérdida de grasa corporal
(Tabla 1). Respecto a la distribución en macronutrientes, las dietas ricas en hidratos de carbono simples parecen contribuir a un aumento en la leptinemia, aunque son necesarios más estudios para obtener datos concluyentes.

ADIPONECTINA

La adiponectina es una proteína secretada en los adipocitos. Su concentración sérica es inversamente proporcional al tamaño del tejido adiposo abdominal
(8). Los estudios muestran correlaciones negativas entre los niveles circulantes de adiponectina y los de insulina, glucosa, triglicéridos, proteína C-reactiva e IL-6(19,28,44), así como con el índice de resistencia

Tabla 1. ESTUDIOS SOBRE EL EFECTO DE LA RESTRICCIÓN CALÓRICA Y DEL PERFIL DE LOS MACRONUTRIENTES EN LOS NIVELES DE LEPTINA
Primer autor (año de publicación)
Muestra estudiada (tamaño de la muestra)
Intervención nutricional
Tiempo de la intervención
Efecto sobre el peso
Efecto sobre los niveles de leptina
Anderlová et al. (2006)(26)
Mujeres obesas (14)
Ingesta calórica: 550 kcal/día
3 semanas
5%a
37%a
Bastard et al. (1999)(31)
Mujeres obesas (20)
Ingesta calórica: 940 kcal/día
45% C/35% P/20% G
3 semanas
5%a
23%a
Bastard et al. (2000)(32)
Mujeres obesas (14)
Ingesta calórica: 940 kcal/día
45% C/35% P/20% G
3 semanas
5%a
46%a
Garaulet et al. (2004)(27)
Mujeres obesas (33)
Ingesta calórica: 800 kcal/día
4 semanas
7%a
56%a
Giannopoulou et al. (2005)(38)
Mujeres obesas y DM2 (40)
Restricción de 600 kcal/día del VCT
40% C/20% P/40% G (30% AGMI/10% AGPI y AGS)
14 semanas
5% (NS)
20%
Labayen et al. (2003)(42)
Mujeres obesas (11)
Restricción de 500 kcal/día del VCT
40% C/30% P/30% G
vs. 55% C/15% P/30% G
10 semanas
5%a
52%a vs. 25%a,b
Labayen et al. (2004)(22)
Mujeres obesas (7)
Restricción de 500 kcal/día del VCT
55% C/15% P/30% G
10 semanas
5%a
25%a (en ayunas) y ↓ 49%a (posprandial)
Mars et al. (2006)(30)
Hombres con peso normal y obesos (44)
Ingesta calórica: 1.172 kcal/día
56,8% C/21,7% P/21,8% G
4 días
3% (NS)
40%a
Ryan et al. (2003)(34)
Mujeres con sobrepeso y obesas (15)
Restricción de 500 kcal/día del VCT
50-60% C/15-20% P/30% G
24 semanas
7% (NS)
26% (NS)
Xydakis et al. (2004)(28)
Hombres (24) y mujeres (56) obesos
Ingesta calórica: 600-800 kcal/día
4-6 semanas
7%a
42%a
Weigle et al. (1997)(37)
Hombres (2) y mujeres (16) con sobrepeso
Dieta isocalórica (2.000 kcal/día/35% G)
vs. dieta isocalórica (2.000 kcal/día/15% G) vs. dieta hipocalórica (1.570 kcal/día/15% G)
2 semanas
vs.
2 semanas
vs. 12 semanas
6% después de dieta hipocalóricab
32% después de dieta hipocalóricab
Wolfe et al. (2004)(33)
Mujeres con peso normal (15)
Ingesta calórica: 1.000-1.200 kcal/día
44% C/31% P/25% G
4 semanas
5%a
60%a
AGMI: ácidos grasos monoinsaturados (en porcentaje del VCT); AGPI: ácidos grasos poliinsaturados (en porcentaje del VCT); AGS: ácidos grasos saturados (en porcentaje del VCT); C: hidratos de carbono (en porcentaje del VCT); DM2: diabetes mellitus de tipo 2; G: grasa (en porcentaje del VCT); IG: intolerancia a la glucosa; ND: no determinado; NS: no estadísticamente significativo; P: proteínas (en porcentaje del VCT); TNG: tolerancia normal a la glucosa; VCT: valor calórico total
a Diferencias estadísticamente significativas antes y después de la intervención nutricional (p < 0,05). b Diferencias estadísticamente significativas entre dietas (p < 0,05)

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