MICROBIOTA EN LA SALUDY EN LA OBESIDAD

DRA NIMBE TORRES Y TORRES

Depto de Fisiología de la Nutrición

INCMNSZ

XIII Congreso Nacional de Nutrición 2016

San José, Costa Rica

Factores asociados a la obesidad y sus consecuencias

ESTRES OXIDATIVO

CONC DE COL HDL BAJO

HIPERTIGLICERIDEMIA

RESISTENCIA

A LA INSULINA

OBESIDAD

INFLAMACION

INTOLERANCIA

A LA GLUCOSA

ESTEATOSIS HEPÁTICA

PCR

LPS

Medio

ambientemoderno

SINDROME

METABOLICO

UNO DE CADA DOS MEXICANOS>20 AÑOS EN LA CDMX PRESENTA SINDROME METABOLICO

SINDROME

METABOLICO

OBESIDADIMC>30

GLUCOSA

>100 mg/dl

HIPERTENSION

130/85 mmHg

COLESTEROL

HDL

<40 mg/dl M

<50 mg/dl W

TRIGLICERIDOS

> 150 mg/dl

DIABETES TIPO 2

ENFERMEDAD

CARDIOVASCULAR

DIETA ALTA EN

HCO Y GRASA

INACTIVIDAD FISICA

GENOTIPO SENSIBLE

SITUACION DE SOBREPESO Y OBESIDAD EN LA CD DE MEXICO

72% DE LOS SUJETOS CON SINDROME METABOLICO PRESENTAN INACTIVIDAD FISICA

light moderate high0

200

400

600

800 light (< 600)

moderate (3000)

high (> 3000)

69%

27%

4%

The mean ± SEM of physical activity in 1065 subjects with overweight and obesity is 715 ± 23.9 METS

PHYSICAL ACTIVITY

num

ber

of subje

cts

wo MetS MetS0

100

200

300

400

500light (< 600)

moderate (3000)

high (> 3000)66%

72%

30%

5%

25%

3%num

ber

of subje

cts

1065 subjects

CONCENTRACIONES DE GLUCOSA E INSULINA DESPUES DE UNA CURVA ORAL DE TOLERANCIA A LA GLUCOSA EN SUJETOS SANOS, CON SINDROME METABOLICO Y OBESIDAD MORBIDA

LA OBESIDAD PRODUCE UN ESTADO CRONICO DE INFLAMACION Y RESISTENCIA A LA INSULINA

1065 sujetos

(35)

(312)

(412)

(210)

(92)

RESISTENCIA INSULINA: INCAPACIDAD DE LA INSULINA DE INCREMENTAR LA

CAPTURA DE GLUCOSA Y SU UTILIZACION EN UNA PERSONA

HOMA-IR=homeostatic model assessment. HOMA > 2.5 RESISTENCIA A LA INSULINA

AL AUMENTAR EL IMC AUMENTA LA RESISTENCIA A LA INSULINAY DISMINUYEN LAS CONCENTRACIONES DE COLESTEROL HDL

1065 sujetos

Importancia de losalimentos y el intestino

■ Deja que tus alimentos

sean tu medicina y que tu

medicina sean tus

alimentos

■ Todas las enfermedades

empiezan en el intestino

Hace 2500 años

Por que estudiar la microbiota y los alimentos?

■ Los cambios en la

alimentación

pueden explicar el

57% de la variación

estructural de la

microbiota intestinal

DISBIOSIS

INFLAMACION

SISTEMICA

QUE INFORMACIÓN NOS DAN LOS MICROBIOS EN EL INTESTINO

Cultivo de microorganismos

• Fenotipo

• Secuenciamiento del DNA

• Solamente el 30% de las

• bacterias son cultivables

Metagenoma

• Combinación de genomas de

• Los trillones de

• Microbios y genes del huésped

Microbioma

• Contenido de todos los

genes (genoma)de una

microbiota

Microbiota

• Comunidad microbiana

que habita un medio

ambiente específico

heces

Metatranscriptoma

• Análisis de la act. Microbiona

• Por medio del análisis de la

• Expresión de genes

PRINCIPALES GRUPOS BACTERIANOS

GRUPOS BACTERIANOS Codigo de nomenclatura

• Bacteroidetes (23%)• Bacteroides

• B thetaiotaomicron

• Prevotella

• Verrucomicrobia• Akkermansia

• Firmicutes (64%)• Bacilli & Mollicutes

• Bacillus

• Lactobacillus

• Actinobacteria (3%)• Bifidobacterium

• Proteobacteria (8%)• Escherichia, Salmonella

• Helicobacter(gram -)

1000 ESPECIES

IMPORTANCIA DE LA MICROBIOTA EN LA NUTRICION

Los humanos NO tenemos las enzimascapaces de degradar todos los hidratos de carbonocomplejos, mientrasque hay bacteriasque tienen hasta 300 genes que codificanpara estas enzimas

La presencia de obesidadproduce unadisbiosis en la microbiota

DISBIOSIS:

DESEQUILIBRIO EN

LOS GRUPOS

BACTERIANOS EN LA

MICROBIOTA

INTESTINAL

ESPECIE

GENERO

Healthy MetS MOb0

25

50

75

100

Bacte

rial ta

xa

rela

tive a

bu

nd

an

ce %

Bifidobacterium longum

Barnesiella viscericolaBacteroides caccaeBacteroides coprophilusBacteroides eggerthii

Bacteroides fragilisBacteroides ovatusBacteroides plebeiusBacteroides uniformisParabacteroides distasonisPrevotella copriPrevotella stercorea

Alistipes indistinctus

Alistipes massiliensisBlautia obeumClostridium citroniaeClostridium hathewayiCoprococcus catus

Coprococcus eutactusDorea formicigeneransRoseburia faecisRuminococcus gnavusRuminococcus torquesFaecalibacterium prausnitziiRuminococcus bromiiRuminococcus callidusRuminococcus flavefaciensVeillonella disparEubacterium biforme

Haemophilus parainfluenzaeEscherichia coli

FirmicutesProteobacteria

Verrucomicrobia

Actinobacteria

Bateroidetes

Akkermansia muciniphila

0

25

50

75

100

Bacte

rial ta

xa

rela

tive a

bu

nd

an

ce %

Bifidobacterium

BacteroidesParabacteroidesPrevotellaAlistipesBarnesiellaButyricimonasOdoribacterCF231ParaprevotellaPrevotella

StaphylococcusStreptococcusClostridiumSMB53Anaerostipes

BlautiaClostridiumCoprococcusDoreaLachnobacteriumLachnospiraRoseburiaRuminococcusClostridiumFaecalibacteriumOscillospiraRuminococcusAcidaminococcusDialisterMegasphaeraMitsuokellaPhascolarctobacterium

VeillonellaRFN20Eubacterium

Fusobacterium

SutterellaBilophilaDesulfovibrioEscherichiaActinobacillus

Healthy MetS MOb

Firmicutes

Proteobacteria

Verrucomicrobia

Actinobacteria

Bateroidetes

Fusobacteria

Haemophilus

Akkermansia

Prevotella copri

Fecalbacterium

prausnitzi

Bacteroides

Prevotella

Prevotella

Bacteroides

F prautnizii

Bacteria que

fermenta

ampliamente

los carbohidratos y

Produce butirato

Prevotella

Bacteria que

fermenta

ampliamente

los carbohidratos y

Produce propionato

y acetato

CONCENTRACIONES DE AGCC EN SUJETOS SANOS CON SINDROME METABOLICO Y OBESIDAD MORBIDA

Hidratos de carbono no digeribles

Glucosa y otros monosacaridos

Hidrólisis microbiana

piruvato

glucolisis ATP

Propionato (hígado)

Acetil CoA butirato (epitelio del intestino)

ATP

Acetato (tejidos periféricos)

ATP

FER

MEN

TAC

ION

Unweighted Weighted

SANOS

MetS

ObM

p= 0.014

p= 0.005

DIFERENCIAS EN LA MICROBIOTA ENTRE SUJETOS SANOS, Smet Y OBESIDAD

unweighted (cualitativa) y weighted (cuantitativa)

HEALTHY

CORRELACIONES ENTRE PESO, MASA MAGRA Y BACTEROIDES o PREVOTELLA EN SUJETOS SANOS, CON SINDROME METABOLICO U OBESIDAD MORBIDA.

OBESIDAD: Estado crónico de inflamación

Healthy MetS MOb0

2

4

6

8

10

CR

P, m

g/d

L

Healthy

MetS

MOb

HEALTHY METS MO0

500

1000

1500

LP

S (

ng/m

L)

0

10000

20000

30000

40000p

g/m

L*m

in*2

hrs

ABC GIP BASALES

Sanos (n=5)

MetS (n=16)

MOb (n=12)

c

bb

p = 0.0001

Diabetes (n=34)

a

MEDIO AMBIENTE MODERNOALIMENTOS CON INDICE GLUCEMICO ALTO, GRAN TAMAÑO DE LAS PORCIONES

DISMINUCION DE CONSUMO DE LEGUMINOSAS, SEDENTARISMO, DIETAS ALTAS EN

GRASA SATURADA E HCO, USO DE ANTIBIOTICOS

DISBIOSIS

GIP

PANCREAS

LPS GIPR

INSULIN

SREBP 1c

LIPOGENESIS

LPS

LEPTIN INFLAMMATION OXIDATIVE STRESS

TLR 4

TNFa

INSULIN RESISTANCE

METABOLIC ENDOTOXEMIA

HEPATIC STEATOSIS CHOLESTEROL AND TGINFLAMMATIONOXIDATIVE STRESS

OBESITY

Fecaelbacterium prautnizi Prevotella copri(gram (-)

OXIDATIVE STRESS COGNITIVE DAMAGE

GLUCOSE INTOLERANCE

DRA NIMBE TORRES Y TORRES

TRIGLICERIDOS

¿Podemosdesarrollarunaestrategiadietaria(alimentosfuncionales y prebioticos) para controlar el síndromemetabólico?

Chia: Arch Med Res 42(2011) 540-533

Soya: J Nutr Biochem 17(2006) 365-373

Nopal: JAND Nov 2014

Chia, soya, nopal y avena: J Nutr 142: 64-69, 2012

O

OH

gen

ADN

citoplasma

acgrasosw3

insulina

DRANIMBETORRESYTORRES

polifenolesisoflavonas

OH

HO

OH

+

aminoácidos

betaglucanos

+

fructanos

pectina

mucilago+

CHIA NOPALSOYA AVENA INULINA

SREBP-1

PPARaFACTORESDETRANSCRIPCION

SREBP-1 LXR

O

O

OH

HO

OH

DNA

núcleo

PREBIOTICOS

LIPOGENESIS,STRESSOXIDATIVO

OXIDACIONDEACIDOSGRASOS

INTERVENCION DIETARIA CON ALIMENTOS FUNCIONALES Y PREBIOTICOS EN SUJETOS CON SM

■ PORTAFOLIO DIETARIO PARA SM

PORTAFOLIO DIETARIO (PD)

Primera estrategia: dieta baja en

grasa saturada

y colesterol (DBGS)

Como lo

recomienda el

ATPIII

Segunda estrategia: DBGS + PD

Natural

Fácil de usar

Sin efectos secundarios Diferentes sabores

Indice glucémico bajo

Fibra soluble e insoluble

Mas económico que los

medicamentos

AVENA PROTEINA

DE SOYA

SEMILLA

DE CHIANOPAL INULINA

http://www.innsz.mx/opencms/contenido/departamentos/fisiologianutricion/objetivo.htmlLIBRE ACCESO

EL CONSUMO DE UN PORTAFOLIO DIETARIO CON PREBIOTICOS DISMINUYE PESO CORPORAL, IMC, TG Y RESISTENCIA A LA INSULINA

0 15 30 45 60 7580

82

84

86MetS

Time (days)

body w

eig

ht (k

g)

0 15 30 45 60 7531

32

33

34

Time (days)

BM

I p=0.026

2.8 Kg

146 subjects

Por cada reducción de 2.8 Kg de peso, disminuye el riesgo de muerte por 7%

0 15 30 45 60 75140

160

180

200

220

240

Time (days)

Trigly

cerides (

mg/d

L)

0 15 30 45 60 752.2

2.4

2.6

2.8

3.0

Time (days)

HO

MA

-IR

Altas concentraciones de AACR (Val,Leu, Ile) estan asociados con resistencia a la insulina

Visita 1 Visita 40.0

0.2

0.4

0.6

0.8 ***p= 0.0002

BC

AA

(m

M)

0 15 30 45 60 750.4

0.5

0.6

0.7

0.8 OWOIOII

0.0001

Time (days)

BC

AA

(m

M)

146 subjects

CONCENTRACIONES DE GLUCOSA E INSULINA DESPUES DE UNA PRUEBA ORAL DE TOLERANCIA A GLUCOSA ANTES Y DESPUES DEL CONSUMO DEL PD

146 subjects

Baseline After 2.5

moP= 0.001

Baseline After 2.5 mo

Concentraciones de leptina antes y después de la intervención dietaria con un PD+prebiotico

women men0

20

40

60

80Basal

final

Time (days)

leptin (

ng/m

l)

Concentraciones de LPS en sujetos sanos, con síndrome metabólico y obesidad mórbida antes y después del consumo del PD

Serum LPS

V1 V4 V1 V4 V1 V40

200

400

600

800

1000

1200

1400

LP

S (

ng

/mL

)

Sanos SM OBM

***

***

PRESENCIA DE ESTEATOSIS HEPATICA EN SUJETOS CON SINDROME METABOLICO

visita 1 visita 2100

200

300

400

500

CA

P (d

ecib

elio

s p

or

metr

o (

dB

/m)

NO ESTEATOSIS HEPATICA

ESTEATOSIS HEPATICA

SINDROME METABOLICO

CAP= PARAMETRO DE ATENUACION CONTROLADA

MIDE LA ATENUACION ULTRASONICA EN EL HIGADO

Y SE CORRELACIONA CON EL GRADO DE ESTEATOSIS

FIBROSCAN

MEDICION DE LA SALUD DEL HIGADO.

MIDE DEPOSITOS DE GRASA O FIBROSIS

EL CONSUMO DE UN PORTAFOLIO DIETARIO CON PREBIOTICOS MODIFICA LA MICROBIOTA EN SUJETOS CON SINDROME METABOLICO Y OBESIDAD MORBIDA

phylum

82%

5%Faecalibacterium prausnitzii

Prevotella copri48% 40.5%

37%

17%27%

37%

24%

phylum

SINDROME METABOLICO

OBESIDAD MORBIDA

especie

especie

70% 52%

30%22% Faecalibacterium prausnitzii

Prevotella copri

EFECTIVIDAD DE UNA DIETA INDIVIDUALIZADA PARA SM

SINDROME METABOLICO

(1 DE CADA 2 sujetos en el estudio)

TRIGLICERIDOS

PESO CORPORAL AACR

PARTICULAS LDL

ABC INSULINA

INTOLERANCIA A LA GLUCOSA

DISBIOSIS

HBA1C

HOMA

TRIGLICERIDOS

LEPTINA

COLESTEROL TOTAL

GLUCOSA

Dieta reducida en kcal(-500 kcal)

Dieta baja en grasa saturada y

colesterol (DBGS) 15 días

Dieta reducida en kcal(-500 kcal)

Dieta baja en grasa saturada y

colesterol DBGS + alimentos

funcionales (2 meses)

PRIMERA INTERVENCION

SEGUNDA INTERVENCION

MODULATION OF GUT MICROBIOTA

lipopolysaccharide (LPS)

MUCOSAintestinalepithelialcell

INTESTINAL HEALTH

LUMEN

INTESTINAL

Akkermansia muciniphila

Prevotella copri

LIPOGENESISINFLAMMATIONINFLAMMATIONSTEATOSISINSULINSENSITIVITY

OXIDATIVESTRESS LEPTIN

TRIGLYCERIDESCOGNITIVEDAMAGE

CHIA NOPALSOYA INULINA

PREBIOTICS

Fecalbacterium prausnitzi

OAT

DRA NIMBE TORRES Y TORRES

CONCLUSIONES

MEDIO AMBIENTE MODERNOALIMENTOS CON INDICE GLUCEMICO ALTO, GRAN TAMAÑO DE LAS PORCIONES

DISMINUCION DE CONSUMO DE LEGUMINOSAS, SEDENTARISMO, DIETAS ALTAS EN

GRASA SATURADA E HCO, USO DE ANTIBIOTICOS

DISBIOSIS

GIP

PANCREAS

LPS GIPR

INSULIN

SREBP 1c

LIPOGENESIS

LPS

LEPTIN INFLAMMATION OXIDATIVE STRESS

TLR 4

TNFa

INSULIN RESISTANCE

METABOLIC ENDOTOXEMIA

HEPATIC STEATOSIS CHOLESTEROL AND TGINFLAMMATIONOXIDATIVE STRESS

OBESITY

Fecaelbacterium prautnizi Prevotella copri(gram (-)

OXIDATIVE STRESS COGNITIVE DAMAGE

GLUCOSE INTOLERANCE

DRA NIMBE TORRES Y TORRES

TRIGLICERIDOS

CAMBIO EN LA DIETA

AGRADECIMIENTOS

DUDAS? PREGUNTAS??

nimbester@gmail.com