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FISIOLOGIA DE LA INGESTA ALIMENTARIA
Selva Rivas Arancibia, Mariana Angoa Prez y Stefan Mihailescu L.
Departamento de Fisiologa. Facultad de Medicina. UNAM
La homeostasis energtica es un proceso clave para el
funcionamiento celular, mantiene la estabilidad de la cantidad de energa
almacenada en forma de grasa corporal, este proceso implica una clara
asociacin entre el aporte de energa y el consumo de la misma y su
regulacin aun no es bien comprendida. La relativa constancia del almacn
de energa es el resultado de la actividad coordinada de sistemas que
involucran desde altos centros corticales hasta al adipocito.
Esta regulacin es finamente controlada a travs de los efectos sobre
el almacn y el gasto de energa las cuales son integradas por el sistema
nervioso central y est modulada por seales endocrinas y neurales que se
producen en el tejido adiposo, el sistema endocrino, nervioso y
gastrointestinal, la ruptura de este equilibrio esta asociada con procesos
patolgicos generalmente crnicos
La obesidad puede estar producida por mutaciones que producen
alteraciones en un gran nmero de vas moleculares de sealizacin, lo cual
indica que esta es regulada por un proceso que implica una gran cantidad de
interacciones las cuales incluyen tanto seales neuronales, hormonales y
vas neuropeptdicas.
Adems de esta compleja trama de interacciones, la ingesta de
comida esta regulada por factores sociales, emocionales, temporales,
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horario y profesionales, disponibilidad etc. Tambin incluye atributos
fsicos de los alimentos como: apariencia, olor y sabor.
NEUROREGULACIN DE LA INGESTA ALIMENTARIA
Los circuitos nerviosos que median funciones homeostticas como
la conducta alimentaria estn distribuidos por diversas estructuras del
encfalo, dentro de estas se encuentran principalmente regiones especficas
del hipotlamo como el ncleo arcuato, el ncleo ventromedial y el rea
lateral. Tambin el ncleo el tracto solitario (NTS) participa en la
regulacin alimentaria. Las neuronas de este ncleo reciben aferencias del
nervio vago que llevan estmulos de saciedad. Las neuronas del NTS tienen
conexiones reciprocas con reas del cerebro anterior tal como el ncleo
paraventricular (PVN), y poseen los sustratos hormonales para responder a
pptidos efectores centrales involucrados en la homeostasis energtica
(receptores MC4, receptores a leptina, y neuronas que contienen POMC).
Regulacin hipotalmica de la ingesta de alimentos
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Ncleo arqueado
PVN Otros ncleoshipotalmicos
HIPOTLAMO
CART
POMC
AGPR
NPY
INGESTA INGESTA
Figura 1. Principales ncleos hipotalmicos que participan en la ingesta
alimentaria. Note que tanto los pptidos orexignicos (NPY, AGPR), as
como los pptidos anorexignicos (POMC y CART) son producidos por el
ncleo arqueado y liberados en el ncleo paraventricular.
El hipotlamo forma parte de un sistema en el cual se integra la
regulacin de la composicin corporal con la ingesta y el gasto de energa.
Una serie de estmulos en diferentes sistemas relacionados con el estado
metablico son recibidos en el hipotlamo, los cuales modulan la liberacin
de pptidos hipotalmicos que regulan la ingesta alimentaria y el eje
hipotlamo hipofisiario.
Las principales reas hipotalmicas que participan en la regulacin
de la conducta alimentaria son: 1) El ncleo hipotalmico ventromedial
(VMN) -cuya lesin produce voracidad y obesidad-. 2) El rea
hipotalmica lateral (LHA) .cuya lesin produce disminucin en la ingesta
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y anorexia-. 3) El ncleo paraventricular recibe informacin aferente de
otros nucleos cerebrales relacionadas con la ingesta-. 4) El ncleo arcuato
cuyas neuronas producen pptidos que regulan la ingesta tales como el
neuropptido Y/AGRP y POMC /CART. Estos ncleos estn
interconectados y los circuitos originados en esta rea cerebral tienen un
papel muy especializado en la homeostasis energtica. El hipotlamo
tambin recibe estmulos aferentes del sistema nervioso central (vgales y
catecolaminrgicos), estmulos hormonales (insulina, leptina,
colecistoquinina y glucocorticoides) estmulos hormonales gastro-
intestinales (grelina, pptido YY).
Pptidos hipotalmicos que regulan la ingestade los
alimentos
Pptidos orexignicos
Neuropeptido Y (NPY): es una molcula de sealizacin
anablica, con potente accin estimulante central del apetito,
sintetizado por los cuerpos celulares del ncleo arcuato del
hipotlamo y transportado axonalmente al ncleo paraventricular
donde se encuentra en altas concentraciones ( tambin se libera en la
glndula suprarrenal y el sistema nervioso simptico pero no cruza
la barrera hematoenceflica).
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Ncleo Arqueado
NPV
Otros Ncleoshipotalmicos
NPY
Es una molcula de sealizacin anablica
Estimulante del apetito
Gasto de energa
NEUROPPTIDO Y
NPY
Induce enzimas lipognicas
Cuando el almacn de grasas disminuye
Almacn de grasaLeptinaInsulina
Su secrecin es estimulada por Insulina y glucocorticoides++
Es inhibida por Leptina y estrgenos--
Su expresin gentica aumenta cuando:
Figura 2. El neuropptido Y en la regulacin de la ingesta alimentaria.
La inyeccin intraventricular o hipotalmica de NPY en
ratas estimula la ingesta de alimentos y disminuye el gasto de
energa y simultneamente induce la sntesis de enzimas lipognicas
en hgado y en tejido adiposo blanco. Se ha reportado que existe una
relacin inversa entre el NPY en el hipotlamo y los niveles de
leptina e insulina circulantes. La expresin gentica y la secrecin
del NPY aumenta cuando el almacn de grasa en el cuerpo
disminuye y la leptina y/o la insulina estn reducidas, la liberacin
de NPY tambin puede ser estimulada por insulina y
glucocorticoides e inhibida por leptina y estrgenos. La respuesta
hiperfgica en la diabetes con deficiencia de insulina est
acompaada por un incremento en la sntesis y liberacin del NPY
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hipotalmico, esta respuesta es bloqueada por la administracin de
insulina.
AGRP, hipocretina o MCH: AGRP es el pptido
identificado en el gen Agrp o el pptido relacionado agouti, el cual
tiene efectos orexinrgicos, al igual que la hipocretina y la hormona
concentradora de los melanocitos (MCH), AGRP es un antagonista
de los receptores de melanocortina tipo 3 (MC3). El AGPR estimula
el apetito al bloquear el receptor de melanocortina del tipo 3 (MC3)
en el PVN.
Ncleo arqueado
AGPR
NPV
Otros Ncleos Hipotalmicos
AGPR
PPTIDO RELACIONADO CON AGOUTI
Es un antagonista deReceptores de melanocortina
La ingesta
Su expresin aumenta con:
Disminucin de leptina
Ayuno
Figura 3. El Pptido Relacionado con Agouti en la regulacin de la ingesta
alimentaria.
El AGRP hipotalmico al igual que el NPY y la POMC
esta localizado en el ncleo arcuato y su expresin es regulada
positivamente por el ayuno y la deficiencia de leptina. Esto indica
que antagonistas de receptores a melanocortina en el SNC son
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importantes en la regulacin del peso corporal. Una serie de
estudios experimentales demuestran que el AGPR debe ser
considerado una de las principales molculas estimuladoras del
apetito, ya que su administracin produce en el organismo un
incremento acumulativo en la obtencin de energa y su efecto es
duradero.
Pptidos anorexignicos
Proopiomelanocortina (POMC): es una molcula efectora
de seales catablicas que suprime la ingesta alimentaria. Es un
precursor molecular que al ser cortado da origen a pptidos mas
pequeos como la hormona estimulante de los melanocitos alfa (-
MSH) y que ejercen sus efectos por unirse a miembros de una
familia de receptores a melanocortinas MC-3 y MC-4 los cuales son
expresados primariamente en cerebro. Los agonistas de receptores
MC suprimen la ingesta de alimentaria mientras los antagonistas
sintticos causan el efecto opuesto
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POMC
Ncleo arqueado
POMC
Molcula de sealizacin catablicaSuprime la ingesta alimentaria
Origina pptidos ms pequeos
Se une a receptores MC3 y MC4
MSHCRHTRH
CARTIL-1B
Melanocortinas
Seales del tejido adiposo
Sntesis Balance de energa
Figura 4. La Proopiomelanocortina y la regulacin de la ingesta
alimentaria.
Las melanocortinas, -hormona estimulate de los melanocitos
alfa (-MSH) y la hormona liberadora de corticotropina (CRH)-, la
hormona liberadora del tiroides (TRH), el transcrito regulado por
cocana y anfetamina (CART) y la interleucina-1 son pptidos que
promueven negativamente el balance de energa. La sntesis
neuronal de estos pptidos aumenta en respuesta a las seales del
aumento del tejido adiposo que llegan a cerebro
El transcrito regulado por cocana y anfetamina (CART)
promueve un balance negativo de energa. Se ha observado un
incremento de su sntesis neuronal en respuesta a un aumento de
seales del adipocito en el cerebro principalmente en ncleo
arcuato. Las neuronas de este ncleo que producen CART proyectan
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a otros ncleos hipotalmicos como: PVN LHA y rea perifornical
(PFA)
Ncleo arqueado
CART
PVN LHA PFA
Transcrito regulado por anfetamina y cocana
Promueve el balance negativo
CART
CART
Figura 5. El Transcito Regulado por Anfetamina y Cocana y la
regulacin de la ingesta alimentaria.
Resumen. El ncleo arcuato del hipotlamo tiene dos
circuitos neuronales opuestos: un circuito que estimula la ingesta
(NPY, AGRP) y otro circuito que inhibe la ingesta (CART y
POMC). Los dos circuitos envan sus seales principalmente al
ncleo paraventricular y tambin a otros ncleos hipotalmicos los
cuales directamente modulan la conducta alimentaria. Ambos
circuitos son influidos por hormonas perifricas que son capaces de
cruzar la barrera hematoencefalica.
Seales aferentes que se integran en hipotlamo
Noradrenalina: es sintetizada en reas del tallo cerebral como el
complejo vagal dorsal y el locus coeruleus, estas reas proyectan al
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hipotlamo, tlamo y corteza. La inyeccin de noradrenalina dentro del
PVN en roedores, produce un aumento en la ingesta y el peso corporal. El
aumento de la noradrenalina en reas hipotalmicas puede contribuir a
hiperfagia inducida por deficiencia de leptina, la leptina puede inhibir la
liberacin de noradrenalina. Se ha propuesto la hiptesis que implica a la
noradrenalina como un efector anablico en el control de la homeostasis
energtica del SNC.
Dopamina: la ingesta alimentaria depende de las seales
dopaminrgicas, estas seales pueden estar relacionadas con un profundo
dficit en la ingesta alimentaria, este dficit se puede producir por
alteraciones farmacolgicas y alteraciones genticas. Los efectos de la
dopamina pueden variar dependiendo de la regin, por ej. las vas
dopaminrgicas mesolimbicas contribuyen a aspectos de recompensa en el
consumo de comida con sabor agradable, por el contrario la seales de
dopamina en hipotlamo situadas tanto en ncleo arcuato como en el
dorsomedial inhiben la ingesta. Se ha descrito otro tipo de regulacin a
travs de la cual se puede modificar la liberacin y la recaptura del
neurotransmisor sobre la cual actan hormonas como la insulina.
Serotonina: se encuentra en la porcin caudal del tallo cerebral,
esto incluye el ncleo del raf dorsal, el cual proyecta ampliamente al
cerebro. Sobre este ncleo actan varios frmacos utilizados para el
tratamiento de la obesidad, tales como dexenfluramida y sibutromida. Los
agonistas del receptor de serotonina suprimen la ingesta alimentaria,
mientras que los antagonistas poseen el efecto contrario. El mantenimiento
de la homeostasis energtica requiere de las seales serotoninrgicas
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intactas. Los hallazgos recientes de que la leptina aumenta el recambio de
serotonina implican que al menos una parte del efecto reductor de peso de
la leptina esta mediado por serotonina, sin embargo, estudios en ratones que
han perdido el receptor indican que esta va no es la ms importante para el
efecto anorxico de la leptina.
SEALES PERIFERICAS QUE MEDIAN LA REGULACIN
CENTRAL DE LA INGESTA ALIMENTARIA
Insulina: la insulina es una hormona pancretica la cual llega al
cerebro a travs de la circulacin y reduce la ingesta. Tanto los niveles
plasmaticos de la insulina como los de la leptina son proporcionales al
contenido de grasa corporal y entran al SNC en proporcin a sus niveles
plasmticos. Sus receptores son expresados en reas cerebrales por
neuronas involucradas en la regulacin energtica del organismo y su
administracin reduce la ingesta alimentaria mientras que su deficiencia
produce el efecto contrario.
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Adipocito
Insulina
INSULINA
Receptores cerebrales enreas de regulacin energtica
Niveles plasmticos proporcionales al contenido de grasa corporal
Promueve el depsito de grasa
Sntesis de leptinaPESO SENSIBILIDAD
Regula el peso corporal
Reduce la ingesta
Figura 6. La insulina en la regulacin de la ingesta alimentaria.
La insulina promueve el aumento de grasa y la sntesis de leptina
por los adipocitos. Sin embargo, el aumento de peso no ocurre cuando
existe un dficit de insulina, aun con incremento en la ingesta, el exceso de
caloras contribuye a elevar los niveles de glucosa sangunea y mucha de
esta glucosa se pierde por la orina. Existen estudios en ratas diabticas que
indican que la deficiencia de leptina es la que produce la hiperfagia.
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SNCHipotlamo
NTS
Tejido adiposo Sistema digestivo
EstmagoIntestino
PVN VMN
LHA ARC
Pncreas
Leptina
Insulina
PYYGrelina
AdiponectinaAPS
Angiotensinogeno
GPL
Figura 7. Seales aferentes a SNC que regulan la ingesta alimentaria.
PVN=Ncleo Paraventricular, VMN=Ncleo Ventromedial,. LHA=rea Hipotalmica
Lateral, ACR=Ncleo Arcuato, NTS=Ncleo del Tracto Solitario, APS= protena serica de
14kDa, PYY=Pptido intestinal que se une a receptores neuronales Y2, GLPs= Pptidos
tipo glucagon
El adipocito como clula endocrina
El tejido adiposo es el gran reservorio de energa del organismo.
Una de las principales funciones de los adipocitos es almacenar
triacilglicerol durante periodos de exceso calrico y movilizar estas
reservas cuando el gasto energtico excede al consumo, ellos poseen una
gran cantidad de enzimas y protenas reguladoras para llevar a cabo tanto la
liplisis como la lipognesis
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La capacidad y eficiencia para almacenar energa es un proceso
altamente integrado, el cual permite que esta pueda ser liberada
rpidamente para su uso en otros sitios. El adipocito secreta activamente
muchos miembros de la familia de citocinas tales como leptina, factor alfa
de necrosis tumoral (TNF-), interleucina-6 (IL-6), los cuales influyen en el
almacn perifrico de grasa corporal, as como tambin su movilizacin y
combustin, regulando adems la homeostasis energtica.
Tejido adiposoAlmacenar triacilglicerol
Hipotlamo
Pncreas
Hgado
Rin
Endotelio
Msculo esqueltico
SistemaInmune
Reguladores del metabolismo:
LPLapoECEPT
AngiotensingenoPAF-1TGF-
Citocinas:LeptinaTNF-
IL-6
Estrgenos
H6
Glucocorticoides
Esteroidessexuales
IGF-1
Sntesis porexceso calrico
Movilizacin por gasto energtico
Figura 8. Participacin del tejido adiposo en la regulacin de la ingesta
alimentaria.
El tejido adiposo tambin secreta reguladores del metabolismo de
lipoprotenas similares a lipasa de lipoproteina (LPL), apolipoproteina E
(apoE) y la protena que transfiere esteres de colesterol (CEPT). Adems
secreta angiotensingeno, inhibidor-1 del activador del plasminogeno (PAI-
1) factor tisular transformante de crecimiento beta (TGF-). Hay evidencias
recientes que indican que el xido ntrico es producido por los adipocitos y
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estos estudios indican que este tiene un efecto lipoltico. El papel del factor
de crecimiento insulinico I (IGF-I), glucocorticoides y esteroides sexuales,
sobre la proliferacin y distribucin corporal del tejido adiposo recin esta
siendo comprendido. La formacin de una red de seales permite al
organismo adaptarse a cambios energticos tales como estrs, infeccin y
periodos cortos de exceso de consumo o gasto de energa.
La posibilidad de llevar a cabo estas funciones es adquirida durante
el desarrollo embrionario como preparacin para el desarrollo postnatal. La
mayor cantidad de adipocitos blancos se da despus del nacimiento a partir
de pre-adipocitos que aparecen tardamente en la vida embrionaria. El
adipocito es capaz de cambiar su dimetro 20 veces y su volumen varios
cientos de veces, aproximadamente el 90% del volumen son gotas de
lpidos y esta involucrado en una compleja red de seales endocrinas,
paracrinas y autocrinas que modulan la respuesta de muchos tejidos tales
como hipotlamo, pncreas, hgado, msculo esqueltico, rin, endotelio y
sistema inmune.
Leptina: es sintetizada y secretada por el adipocito en proporcin al
contenido de grasa corporal y la expresin de mRNA es proporcional al
volumen del adipocito, esta citocina reduce la ingesta de comida e
incrementa el gasto de energa causando una reduccin de la grasa corporal
y una restauracin del depsito de glucosa sensible a insulina.
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Figura 9. La leptina en la regulacin de la ingesta alimentaria.
La leptina es codificada por el gen Lep en roedores y en humanos
este gen es referido como LEP e influye en mltiples sistemas
neuroendocrinos a travs de un receptor que activa una respuesta en
cascada de JAK-STAT, y afecta la va de sntesis de pptidos anorcticos y
orexignicos.
La leptina media seales que proveen una unin crtica entre el
almacn de energa somtica, el crecimiento y la fertilidad por su efecto
sobre la hormona liberadora de la hormona de crecimiento y la hormona
liberadora de gonadotropinas. Las caractersticas de este sistema son
consistentes con un punto de regulacin liposttico para el control del peso
corporal.
La expresin de leptina en el tejido adiposo es incrementada por
insulina, glucocorticoides y estrgenos y es disminuida por agonistas -
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adrenrgicos y posiblemente por andrgenos. La leptina contribuye a la
homeostasis energtica en parte por disminucin del mRNA del NPY o por
bloquear su accin como un estimulante del apetito. Sin embargo, existen
experimentos que demuestran que tambin puede actuar a travs de otros
mecanismos independientes del NPY .
Aunque la leptina ejerce un potente efecto antiobesidad en roedores
su papel en la patognesis y el tratamiento de la obesidad en humanos no
esta claro. Existe controversia sobre algunas medidas de adiposidad en la
regin del gen LEP entre grupos extremadamente obesos de blancos,
poblacin latinoamericana e indios Pima en esta ltima poblacin la
obesidad y diabetes son muy comunes y quienes la presentan no tienen
anormalidades en codificar la secuencia de leptina.
Sin embargo, la tasa de produccin de leptina por unidad de masa
grasa y la eliminacin de leptina de la circulacin es similar en sujetos
obesos y en quienes nunca han sido obesos. Tambin se demostr que los
sujetos obesos con altas concentraciones de leptina plasmtica presentan
resistencia a la insulina.
Las concentraciones de leptina en sujetos no obesos en el liquido
cerebroespinal es el 5% de de la concentracin plasmtica, mientras que en
sujetos obesos este porcentaje disminuye por saturacin del sistema que
media la transferencia de leptina desde el plasma al liquido cefalorraqudeo,
aun no esta claro como la leptina atraviesa la barrera hematoenceflica.
Durante la prdida de peso, las concentraciones de leptina
plasmtica y la expresin de mRNA de leptina en tejido adiposo estn
reducidas a niveles ms bajos que los predichos por los cambios de la masa
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corporal. Las variaciones en el contenido de grasa de dietas isocalricas no
tienen efectos sobre las concentraciones de leptina en el plasma.
Una serie de experimentos muestran que la resistencia a la leptina
esta asociada con obesidad. Los mecanismos que contribuyen a la
resistencia a la leptina pueden estar asociados a una disminucin en la
capacidad de la leptina circulante para cruzar la barrera hematoenceflica,
producida por un deterioro en los transportadores a travs de clulas
endoteliales, no esta claro como la disfuncin en su transporte puede llevar
a la obesidad, pero se ha encontrado en el liquido cefalorraqudeo de
humanos obesos niveles de leptina mucho mas bajos que los circulantes en
plasma.
Tambien la resistencia a leptina puede estar asociada a una
reduccin en la traduccin de seales de leptina por el receptor, la
activacin del receptor de leptina induce la expresin de una protena que
inhibe la transduccin de nuevas seales de leptina llamada supresora de
seales de citocina-3(SOCS-3).
En resumen un aumento de los niveles de leptina disminuye la
ingesta y modula la percepcin del sabor a travs de la activacin de
ncleos hipotalmicos, tambin inhibe la sntesis del NPY y de ARGP e
incrementa la POMC la cual es un precursor de -MSH y CART a travs de
una accin directa sobre su sntesis en el ncleo arcuato. Otra accin
indirecta de la leptina sobre la regulacin de la ingesta es suprimir la
liberacin de la MCH y orexinas en el ncleo lateral del hipotlamo.
Adems el ncleo ventromedial hipotalmico es adicionalmente regulado
por leptina.
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Adiponectina: es una protena secretada a la circulacin por los
adipocitos , sus principales funciones son: estimular la oxidacin de cidos
grados, disminuir los niveles plasmticos de triglicridos y mejorar el
metabolismo de la glucosa al aumentar la sensibilidad a la insulina, adems
inhibe algunos procesos inflamatorios y es posible que intervenga en la
aterognesis al suprimir la migracin de monocitos y macrfagos as
como su posterior transformacin en clulas espumosas.
Resistina: es una hormona especfica del tejido adiposo la cual ha
sido recin identificada. Se ha propuesto que puede causar resistencia a la
insulina, as como tambin incrementar la tasa de produccin de glucosa sin
aumentar su captura. Esta hormona tiene un rpido efecto sobre el hgado
pero no sobre la sensibilidad perifrica a la insulina. Otros estudios sealan
que esta involucrada con la resistencia a la insulina asociada con obesidad..
Adipsina: es una proteasa de serina secretada por las clulas grasa,
probablemente su expresin esta regulada como consecuencia de un
incremento en la concentracin de insulina y glucocorticoides. Se ha
demostrado que las clulas grasas sintetizan todas las protenas de las vas
alternativas complementarias principalmente factores C3, D (adipsina) y B.
ASP: protena srica de 14kDa que resulta del corte del residuo de
la arginina terminal desde C3a por carboxipeptidasas plasmticas. Fue
nombrada protena estimulante de la acetilacin (ASP) puesto que C3 es el
producto final de vas de complemento alternativo de cualquier factor D. La
adipsina es su principal componente y se ha propuesto que debe ser
designada via de adipsina-ASP. Se expresa principalmente en adipocitos
maduros y fibroblastos.
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Se ha propuesto que la ASP en el adipocito est involucrada en la
captura y esterificacin de cidos grasos para formar triglicridos y facilitar
el almacn en el estado postprandial. Esta protena incrementa sus niveles
despus de comidas ricas en grasas y estimula la sntesis de triglicridos va
acetiltransferasa-diacilglicerol en adipocitos y fibroblastos. La ASP
estimula la formacin de triglicridos ms que la insulina, aunque ambas
potencian su efecto. Tambin estimula la translocacin de transportadores
de glucosa en la superficie celular por activacin de vas de protein-cinasa
C y diacilglicerol, la ASP determina la tasa a la cual los cidos grasos
derivados de la hidrlisis de triglicridos circulantes por lipasa de
lipoproteina son esterificados y almacenados en el tejido adiposo. Los
estudios futuros debern esclarecer como el principal papel de la ASP esta
unido a la regulacin del almacn local d trigliceridos. Otras protenas
producidas por el adipocito juegan un papel importante en la regulacin del
transporte y metabolismo de los acidos grasos, como la protena de unin a
cidos grasos del adipocito y la protena de 30 kDa relacionada al
complemento.
Angiotensingeno: es primariamente sintetizado en el hgado, sin
embargo su mRNA est presente en varios tejidos incluyendo el tejido
adiposo. El angiotensingeno es el substrato de la renina en el sistema
renina-angiotensina y es convertido a angiotensina I precursor de
angiotensina II. La angiotensina II influye en la diferenciacin del adipocito
por interaccin de receptores de angiotensina induciendo a la clula grasa a
producir prostaciclina. La expresin de angiotensina est aumentada en la
obesidad y en contraste con la expresin heptica es regulada por el estado
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nutricional. Durante el ayuno hay una disminucin del mRNA del
angiotensingeno y este incrementa con la ingesta, los cambios en la
expresin gentica son paralelos por la fluctuacin a la secrecin de
angiotensingeno desde los adipocitos aislados, el angiotensingeno puede
participar en la regulacin del flujo sanguneo del tejido adiposo y en la
tasa de reesterificacin de los cidos grasos y tambin es capaz de regular
el tamao del adipocito en respuesta a seales nutricionales por afectar la
disponibilidad del sustrato y su diferenciacin
TGF-: es una citocina producida por una variedad de clulas capaz
de regular el crecimiento y diferenciacin de numerosos tipos celulares.
La elevada expresin gentica de TGF- en el tejido adiposo puede tener
amplias implicaciones el la fisiopatologa de la obesidad y est asociado a
varias complicaciones de sta. El TGF- incrementa la proliferacin celular
de los preadipocitos y su elevacin en el obeso contribuye a incrementar la
celularidad de los depsitos de grasa relacionados con el fenotipo obeso.
Esteroides sexuales: el tejido adiposo posee 2 enzimas involucradas
en la sntesis de esteroides sexuales: oxireductasa 17-hidroxiestoide y el
citocromo dependiente de aromatasa P-450. La primera convierte a la
androstenediona sintetizada en la corteza de la glndula suprarrenal a
testosterona y la segunda produce la aromatizacin de la testosterona a
estrgenos y estrona a estradiol. La presencia de de estrgenos en el plasma
de mujeres posmenopusica se debe a que el tejido adiposo es un activo
productor extraglandular de ciertas hormonas esteroideas. Los precursores
C19 circulantes de origen adrenal son convertidos a estrona y estradiol via
aromatasa P-450 que se encuentra en el adipocito. La liberacin de
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testosterona, estradiol y estrona del tejido adiposo subcutneo abdominal ha
sido demostrada en mujeres pero no en hombres. Los estudios en sistema
cardiovascular demuestran un claro dimorfismo sexual.
El adipocito como fuente de citocinas: Las citocinas son protenas
solubles sintetizadas por clulas inmunes y no inmunes. Se ha reportado
que la citocinas tambin desempean un papel importante en la regulacin
del balance energtico ya que citocinas proinflamatorias como TNF- y Il-6
tienen efectos sobre el metabolismo de lpidos y glucosa.
La produccin de IL6 por el adipocito, como tambin sus
concentraciones sistmicas, est positivamente correlacionada con el ndice
de masa corporal. Se ha reportado que un tercio de la concentracin de IL6
circulante es originada por el tejido adiposo, de esta manera IL6 es un
regulador autcrino y parcrino de la funcin del adipocito. La grasa
peritoneal produce tres veces mas IL6 que el tejido adiposo subcutneo, el
drenaje del tejido adiposo peritoneal llega directamente al hgado el
impacto metablico de la liberacin de IL6 de estos depsitos grasos est
asociada directamente a la secrecin de triglicridos hepticos y su
incremento puede contribuir a hipertrigliceridemia asociada con la obesidad
visceral. Los niveles de IL6 estn modulados por TNF- el cual incrementa
su produccin as como los glucocorticoides y catecolaminas la
disminuyen.
Dentro de sus efectos biolgicos disminuye la actividad de la LPL y
ha sido implicada en la disminucin que se presenta en el cncer, la
caquexia y otros trastornos desgastantes, tambin produce estimulacin de
sntesis aguda de protenas e incremento en la actividad del eje hipotlamo
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hipfisis y termognesis y probable regulacin de de CRH como mediador
de su accin.
La expresin de TNF- es mayor en tejido adiposo subcutneo que
en el peritoneal, sus acciones biolgicas incluyen la induccin de
resistencia a la insulina, anorexia y perdida de peso. Los triglicridos y los
cidos grasos libres inducen la expresin de TNF-, ste produce una
regulacin decreciente la expresin de muchas protenas especificas del
adipocito como LPL, a P2, la sintetasa de cidos grasos, la carboxilasa de
acetil-CoA etc. El TNF- puede disminuir la masa del tejido adiposo por
reducir no solamente el volumen si no tambin el numero de adipocitos.
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REGULACIN DE LA INGESTA POR EL SISTEMA
DIGESTIVO
Las seales que proveen informacin de corto plazo ha cerca de
hambre y saciedad incluyen: pptidos tipo glucagon (GLPs),
colecistoquinina, grelina y pptido YY (PYY). La liberacin de
colecistoquinina desde el tubo digestivo superior y la liberacin de GPL-1 y
PYY ms distalmente provee regulacin mecnica mediada a travs de
mecanismos de freno, adems existen seales desde neuronas aferentes
vgales dentro del aparato gastrointestinal que responden a deformacin
mecnica, macronutrientes, pH, tonicidad y hormonas, estas seales son
integradas en regiones especificas del hipotalamo.
GLP-1 y GLP-2: son pptidos producidos por las clulas L en el
intestino y secretadas en respuesta a nutrientes. El GLP-1 reduce la glucosa
plasmtica a travs de mltiples efectos sobre el vaciado gstrico, la
liberacin de insulina dependiente de glucosa, la sntesis y liberacin de
insulina y glucagon. Tambin el GLP-1 se produce en el SNC en el ncleo
del tracto solitario y llega a PVN y otras regiones, tiene un efecto sobre la
disminucin de la glucosa y la ingesta de alimentos.
Otras hormonas intestinales han sido implicadas en la saciedad
como la colecistoquinina, bombesina, pptido gstrico inhibitorio,
enterostatina y PYY. Estos pptidos actan en forma sinrgica a la
distensin gastrointestinal para reducir la cantidad de alimentos por ingerir.
PYY: es un peptido producido en las clulas L del ileo distal y colon
en proporcin a la cantidad de caloras ingeridas en la comida, debido a sus
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efectos sobre el ncleo arcuato donde se une a los receptores postsinapticos
Y2 en las neuronas con NPY para inhibir la ingestin de alimentos.
GrelinaInsulina
GPL
PYY
Hgadoestmago
Pncreas
Intestino
Glucosa
SISTEMA DIGESTIVO
Glucagon
Figura 10. rganos del sistema digestivo y las molculas que producen para
regular la ingesta alimentaria.
Grelina: es un polipptido de 28 aminocidos producido por las
clulas oxinticas del fondo gstrico, acta sobre receptores hipofisiarios
secretagogos de la hormona del crecimiento para incrementar la liberacin
de esta misma.
Esta bien establecido que los niveles plasmticos de grelina se
incrementan durante el ayuno y disminuyen en respuesta a la ingestin de
alimentos y en la obesidad. Tambin ha quedado claro que la prdida de
peso por restriccin calrica se acompaa de un aumento en el apetito y en
los niveles plasmticos de grelina. Por el contrario despus de ciruga
gstrica bariatrica (gastroyeyuno anastomosis), el apetito disminuye al igual
que las niveles plasmticos de la grelina; por el contrario los niveles
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plasmticos de el PYY aumentan, de esta manera los cambios hormonales
que se presentan despus de una ciruga gstrica de gastroyeyuno
anastomosis, pueden explicar en parte la supresin del apetito en el
mantenimiento a largo plazo de la disminucin del peso corporal en los
sujetos intervenidos.
Otras Hormonas
1) Hormona del crecimiento. Es un importante regulador de la masa
corporal a travs de la vida. Su deficiencia en nios y adultos esta
caracterizada por una composicin corporal anormal con aumento del tejido
graso y disminucin de la masa muscular ya que se presenta un incremento
de los depsitos de tejido adiposo tanto visceral como subcutneos. Lo
contrario sucede en los paciente con acromegalia, pero en ambos casos
puede ser reversible con tratamiento. Los adipocitos presentan receptores
especficos a GH por medio de los cuales la hormona ejerce una serie de
efectos metablicos directos tales como inhibicin de la captura de glucosa
y estimulacin de la liplisis, lo cual causa una prdida neta del almacn de
lpidos
Conclusiones
Tanto las investigaciones clnicas como los estudios en animales
han producido un gran numero de evidencias de que el peso corporal esta
regulado por diversos factores y se han identificado algunas de las
substancias que median esta regulacin y su relacin con respecto a la
ingesta de alimentos, el gasto de energa y el depsito de tejido graso. De
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igual manera es evidente que el tejido graso es un rgano endocrino activo
cuyos componentes secretorios tienen un impacto fundamental en la
mayora de las complicaciones relacionadas con la obesidad.
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