VITAMINA D EN EL CONTEXTO DE LA PROGRAMACIÓN...
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Academia Mexicana de Pediatría A. C.
Caravana por la Salud 2016 – 2017
Instituto Nacional de Pediatría
Clínica de Obesidad y ENT
VITAMINA D EN EL CONTEXTO DE LA PROGRAMACIÓN SISTÉMICA
ACAD. DR. ARTURO PEREA MARTÍNEZ
Academia Mexicana de Pediatría A. C.
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Clínica de Obesidad y ENT
La Hipótesis de la Programación. 1986
La Secuenciación del
Genoma Humano (HGP) fue una de las grandes hazañas
de la investigación en la historia.
Abril 2011
https://www.genome.gov/12011238/an-overview-of-the-human-genome-project/
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La Hipótesis de la Programación. 1986
“es un manual con un plan muy detallado para la construcción de
cada célula humana y es un libro de texto que transformará la medicina,
con ideas que darán a los proveedores de salud inmensos
poderes para tratar, prevenir y curar la enfermedad"
https://www.genome.gov/12011238/an-overview-of-the-human-genome-project/
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La Hipótesis de la Programación. 1986
Las aportaciones de la Nanotecnología
Y de las Nano-ciencias
https://www.nano.gov/nanotech-101/what/definition
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La Hipótesis de la Programación. 1986
Nanotecnología. Es la ciencia, la ingeniería y la tecnología llevada a cabo en la nanoescala de 1 a 100 nanómetros. Perspectiva. Un nanómetro: una mil millonésima parte de un metro (10 -9 )
25,400,000 nanómetros = una pulgada 100.000 nanómetros = El espesor de una hoja de periódico
https://www.nano.gov/nanotech-101/what/definition
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La Hipótesis de la Programación. 1986
Nanotecnología. Aplicaciones: • Medicina y sus ramas. • Cosmetología. • Bioingeniería. • Nutrición y ciencia de los
alimentos. • Electrónica. • Energía. • Ambiente.
http://www.understandingnano.com/nanotech-applications.html
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La Hipótesis de la Programación. 1986
Nanotecnología. Aplicaciones: • Medicina y sus ramas. • Cosmetología. • Bioingeniería. • Nutrición y ciencia de los
alimentos. • Electrónica. • Energía. • Ambiente.
http://www.understandingnano.com/nanotech-applications.html
El proceso de Programación Sistémica.
Rutas de Programación Sistémica
Oportunidades de intervención. Contención de la programación sistémica
Vitamina D en el campo de la programación sistémica.
OBJETIVOS
Clínica de Obesidad y Enfermedades No Transmisibles. Instituto Nacional de Pediatría.
Academia Mexicana de Pediatría A. C:
Reconocer las diversas funciones de VD3
Oportunidades de intervención: prevención y/o tratamiento
Vitamina D y Programación Sistémica
Suplementación
OBJETIVOS
PROGRAMACIÓN SISTÉMICA
• Proceso a través del cual, un factor con capacidad epigenética, condiciona una impronta estructural y/o funcional durante la vida temprana de un individuo.
Patel MS, Srinivasan M. Metabolic Programming; Causes and Consequences. J Biol Chem 2002; 277 (3): 1629 – 32.
MECANISMOS DE PROGRAMACIÓN
• METILACIÓN DEL DNA
• CONFIGURACIÓN DE HISTONAS
• MicroRNAs
• Sistema de SIRTUINAS
Chango A, Pogribuy IP. Considering maternal dietary modulators for epigenetic regulation and
programming of the fetal epigenome. Nutrients 2015; 7: 2748 – 70
METILACIÓN ANÓMALA EN OBESIDAD, DG Y TOXEMIA
Nomura Y, Lambertini L et al. Global Methylation in the Placenta and Umbilical Cord Blood From Pregnancies
Umbilical Cord Blood From Pregnancies With Maternal Gestational Diabetes, Preeclampsia, and Obesity. Reproductive
Sciences 2014; 21: 131-137.
Nomura Y, Lambertini L et al. Global Methylation in the Placenta and Umbilical Cord Blood From Pregnancies
Umbilical Cord Blood From Pregnancies With Maternal Gestational Diabetes, Preeclampsia, and Obesity. Reproductive
Sciences 2014; 21: 131-137.
METILACIÓN ANÓMALA EN OBESIDAD, DG Y TOXEMIA
Nomura Y, Lambertini L et al. Global Methylation in the Placenta and Umbilical Cord Blood From Pregnancies
Umbilical Cord Blood From Pregnancies With Maternal Gestational Diabetes, Preeclampsia, and Obesity. Reproductive
Sciences 2014; 21: 131-137.
METILACIÓN ANÓMALA EN OBESIDAD, DG Y TOXEMIA
DETONANTES DE LA PROGRAMACIÓN
ESTADOS NUTRICIONALES DIVERSOS:
MANUTRICIÓN POR EXCESO (OBESIDAD)
CARENCIAS NUTRICIONALES ESPECÍFICAS
Chango A, Pogribuy IP. Considering maternal dietary modulators for epigenetic regulation and
programming of the fetal epigenome. Nutrients 2015; 7: 2748 – 70.
Obesidad (Inflamación)
Disfunción mitocondrial
(Estrés oxidativo)
Modificaciones epigenéticas
Cambios del metabolismo celular y del patrón alimentario
DETONANTES DE LA PROGRAMACIÓN
ESTADOS NUTRICIONALES DIVERSOS:
MANUTRICIÓN POR EXCESO (OBESIDAD)
CARENCIAS NUTRICIONALES ESPECÍFICAS
Chango A, Pogribuy IP. Considering maternal dietary modulators for epigenetic regulation and
programming of the fetal epigenome. Nutrients 2015; 7: 2748 – 70.
OPORTUNIDADES DE INTERVENCIÓN
Schaevitz L, Berger SJ, Riccen L. One-carbón metabolism in neurodevelopental disorders: Using Broad-based nutraceutics to treat cognitive déficits in complex spectrum disorders. Neurosc & Behav Rev 2014; 46: 270 - 284 .
Chango A, Pogribuy IP. Considering maternal dietary modulators for epigenetic regulation and
programming of the fetal epigenome. Nutrients 2015; 7: 2748 – 70
OPORTUNIDADES DE INTERVENCIÓN
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Vitamina D. Incrementa la Metilación Global del DNA
Zhu H, Huang Y, Bhagatwala J, Parikh S, Havens R, Kotak I, Dong Y. Vitamin D Supplementation Increases Global DNA Methylation in Overweight and Obese African Americans with Vitamin D Deficiency. Circulation 2014; 129: AMP20.
MozhuiK,SmithAK,TylavskyFA(2015) AncestryDependentDNAMethylationandInfluence
ofMaternalNutrition.PLoSONE10(3):e0118466. doi:10.1371/journal.pone.011846
VITAMINA D EN EL CAMPO DE LA PROGRAMACION SISTÉMICA
INTRODUCCIÓN
Clínica de Obesidad y Enfermedades No Transmisibles. Instituto Nacional de Pediatría.
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• Concepto, procesos, detonantes e impacto en la salud y la enfermedad.
Programación sistémica
• Actualidades sobre un hormona plurifuncional Vitamina D
• La vitamina D como un metilador sistémico capaz de contener la programación
Oportunidades
METABOLISMO
Wacker M and Holick MF. Vitamin D- Effects on Skeletal and Extraskeletal Health and the
Need for Supplementation. Nutrients. 2013; 5: 111-148.
Edad
Pigmentación de piel
Exposición solar
Geografía y estacionalidad
Fármacos y patologías
Almacén: tejido adiposo
FUNCIONES
• Dependientes de producción de 1,25 (OH)D3 en riñón y otros tejidos así como receptores de vitamina D (VDR)
Colecalciferol
Genómicas
Transcripción de genes
No Genómicas
Acción rápida
VDR
Wacker M and Holick MF. Vitamin D- Effects on Skeletal and Extraskeletal Health and the Need
for Supplementation. Nutrients. 2013; 5: 111-148.
FUNCIONES NO GENÓMICAS
VDR en membrana celular
Acción rápida
Respuestas mediadas a través de segundos mensajeros
Segundos a 10-60 minutos
Absorción intestinal de calcio
Secreción de insulina por células β del páncreas
Apertura de canales de Ca y Cl en osteoblastos
Zuluaga NA, Alfaro JM et al. Vitamina D: nuevos paradigmas. Medicina y
Laboratorio. 2011; 17(5-6):211-246.
FUNCIONES GENÓMICAS
Zuluaga NA, Alfaro JM et al. Vitamina D: nuevos paradigmas. Medicina y Laboratorio. 2011; 17(5-6):211-246. Haussler MR, Whitfield GK et al. Molecular Mechanisms of Vitamin D Action. Calcif Tissue Int. 2013; 92: 77-98.
VDR: Acción genómica como factores de transcripción localizados en el núcleo de células diana
RXR
Elementos de respuesta a VDR
(VDRE)
FUNCIONES GENÓMICAS
Zuluaga NA, Alfaro JM et al. Vitamina D: nuevos paradigmas. Medicina y Laboratorio. 2011; 17(5-6):211-246.
• Paratiroides, hipófisis, glándulas suprarrenales Sistema endocrino
• Células endoteliales y cardiomiocitos Sistema cardiovascular
• Ovarios, placenta, útero, testículos y epidídimo Sistema reproductivo
• Osteoblastos, músculo estriado esquelético Sistema músculo-esquelético
• Estómago, intestino, hepatocitos Sistema GI y hepático
• Células tubulares y aparato yuxtaglomerular Sistema renal
• Médula ósea, linfocitos T y B Sistema inmune
• Células alveolares pulmonares Sistema respiratorio
• Queratinocitos y folículos pilosos Piel
• Neuronas Sistema nervioso central
• Retina, mama, células tumorales, fibroblastos Otros
FUENTES
Alimento Cantidad VD (UI)
Leche 1 tza 100
Salmón 90 g 340
Atún 90 g 150
Hígado de res 90 g 42
Hígado de pollo 90 g 40
Yema de huevo 1 pza 27
Sardinas 90 g 85
Mantequilla 1 cdta 1.4 UI
Brown J (2014). Nutrición en las diferentes etapas de la vida. México: McGraw-Hill.
Bentley J. Vitamin D deficiency: identifying gaps in the evidence base. Nurs Standard 2013;27:35-41
IDR:
400 – 600 UI
INSUFICIENCIA Y DEFICIENCIA
• Medición: 25(OH)D3 forma inactiva
• Vida media: 2-3 semanas
Valores Interpretación
<20 ng/mL Insuficiencia
21-29 ng/mL Deficiencia
>30 ng/mL Suficiencia
40-60 ng/mL Óptimo
Wacker M and Holick MF. Vitamin D- Effects on Skeletal and Extraskeletal Health and the Need for Supplementation.
Nutrients. 2013; 5: 111-148.
López GD, Méndez SL et al. Deficiencia de vitamina D en la edad pediátrica. Una oportunidad de prevención. Bol Med
Hosp Infant Mex. 201; 72(4): 225-234.
INSUFICIENCIA Y DEFICIENCIA: MÉXICO
México niñas y niños 5-14
años:
Deficiencia 10% Insuficiencia
60.9% Suficiencia 29.1%
ENSANUT 2006 Deficiencia 16%
Insuficiencia 23% Total 39%
En pacientes con obesidad :
Insuficiencia 27% Deficiencia 30.5%
Total: 57.5%
Niños y adolescentes con obesidad
Instituto Nacional de Pediatría
Insuficiencia 91% Deficiencia 3%
Suficiencia 6%
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Deficiente Insuficiente Suficiente
0
15
21
32
21
47
4
Niños
Niñas
total
Wacker M and Holick MF. Vitamin D- Effects on Skeletal and Extraskeletal Health and the Need for Supplementation. Nutrients. 2013; 5: 111
López GD, Méndez SL et al. Deficiencia de vitamina D en la edad pediátrica. Una oportunidad de prevención. Bol Med Hosp Infant Mex
Clínica de Obesidad. Instituto Nacional de Pediatría, 2013.
VITAMINA D Y OBESIDAD
• Estudios reportan UNA RELACIÓN INVERSAMENTE PROPORCIONAL entre el IMC (kg/m2) y las concentraciones séricas de 25(OH)D3
• Teoría: secuestro de VD3 por tejido adiposo
“Dilución volumétrica”
Mutt SJ, Hypponen E et al. Vitamin D and adipose tissue- more than storage. Frontiers in Physiology. 2014; 5(228): 1-9. Wortsman J et al. Decreased bioavailability of vitamin D in obesity. Am J Clin Nutr. 2000; 72: 690-3. Drincic AT, Armas LA et al. Volumetric Dilution, Rather Than Sequestration Best Explains the Low Vitamin D Status of Obesity. Intervention and Preventon. 2012; 20(7): 1444-1448.
Regula respuesta inflamatoria (crónica) en tejido adiposo
Inhibe secreción de citoquinas inflamatorias
Inhibe adipogénesis (PPARγ en preadipocitos)
Aumenta la expresión de UCP-1 en adipocito
termogénesis
VITAMINA D Y DIABETES GESTACIONAL
Alzaim M, Wood R. Vitamin D and gestational diabetes mellitus. Nutr Rev 2013;
71 (3): 158-167
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INFLUENCIA “ESTACIONAL” EN EL DESARROLLO DE LA DIABETES GESTACIONAL.
Verburg PE, Tucker G, Scheil W, et al. Seasonality of gestational diabetes mellitus: a South Australian population study. BMJ Open Diabetes Research and Care 2016;4:e000286. doi:10.1136/bmjdrc-2016000286
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• EL PICO DE PREVALENCIA DE DIABETES GESTACIONAL COINCIDE CON LA ESTACIONALIDAD DE MENOR TIEMPO DE LUZ NATURAL. ¿MENOR SÍNTESIS DE VITAMINA D? OTROS ESTUDIOS SUGIEREN FUERTEMENTE ESTA CIRCUNSTANCIA.
Verburg PE, Tucker G, Scheil W, et al. Seasonality of gestational diabetes mellitus: a South Australian population study. BMJ Open Diabetes Research and Care 2016;4:e000286. doi:10.1136/bmjdrc-2016000286
verano otoño invierno primavera vera
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LA DIABETES GESTACIONAL VA EN AUMENTO EN TODO EL MUNDO
Verburg PE, Tucker G, Scheil W, et al. Seasonality of gestational diabetes mellitus: a South Australian population study. BMJ Open Diabetes Research and Care 2016;4:e000286. doi:10.1136/bmjdrc-2016000286
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VITAMINA D Y DIABETES GESTACIONAL: META-ANÁLISIS
Zhang MX, Pan GT, Guo JF, Li BY, Qin LQ, Zhang. Vitamin D Deficiency Increases the Risk of Gestional Diabetes
Mellitus: A Meta-Analysis of Observational Studies. Nutrients 2015, 7(10): 8366-8375. doi:10.3390/nu7105398
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Zhang MX, Pan GT, Guo JF, Li BY, Qin LQ, Zhang. Vitamin D Deficiency Increases the Risk of Gestional Diabetes
Mellitus: A Meta-Analysis of Observational Studies. Nutrients 2015, 7(10): 8366-8375. doi:10.3390/nu7105398
VITAMINA D Y DIABETES GESTACIONAL: META-ANÁLISIS
Shu-Qin Wei, Hui-Ping Qi, Zhong-Cheng Luo & William D. Fraser (2013) Maternal vitamin D status and adverse pregnancy outcomes: a systematic review and meta-analysis, The Journal of Maternal-Fetal & Neonatal Medicine, 26:9, 889-899, DOI: 10.3109/14767058.2013.765849
VITAMINA D Y ADVERSIDADES OBSTÉTRICAS : META-ANÁLISIS
Shu-Qin Wei, Hui-Ping Qi, Zhong-Cheng Luo & William D. Fraser (2013) Maternal vitamin D status and adverse pregnancy outcomes: a systematic review and meta-analysis, The Journal of Maternal-Fetal & Neonatal Medicine, 26:9, 889-899, DOI: 10.3109/14767058.2013.765849
VITAMINA D Y ADVERSIDADES OBSTÉTRICAS : META-ANÁLISIS
INSUFICIENCIA DE VITAMINA D Y DIABETES GESTACIONAL
VITAMINA D Y PREECLAMPSIA
Bodnar LM, Catov JM, Simhan HN, Holick MF, Powers RW, Roberts JM. Maternal Vitamin D
Deficiency Increases the risk of preeclampsia. J Clin Endocrinol Metab 2007; 92: 3517-3522.
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LA IVD CORRELACIONA CON MARCADORES BIOQUÍMICOS DE DISFUNCIÓN ENDOTELIAL
LA IVD CORRELACIONA CON MARCADORES BIOQUÍMICOS DE DISFUNCIÓN ENDOTELIAL PARTICULARMENTE ENTRE LAS SEMANAS 12 A 18.
PERFIL NO OBSERVABLE A PARTIR DE LA SEMANA 24 A 26.
• Deficiencia de VD:
a. Mujer gestante: 18 - 84%.
b. Lactante: hasta 56%.
Consecuencia clínica
a. Deficiencia de VD < sem 22: Factor independiente de Preeclampsia.
b. Suplementar VD a partir de sem 20: reduce 32% riesgo de preeclampsia.
Megan L et al. Implications of Vitamin D deficiency in pregnancy and lactation. Am J Obstetr Gynecol 2010; 202 (5): 429-446.
Shu-Qin Wei, Hui-Ping Qi, Zhong-Cheng Luo & William D. Fraser (2013) Maternal vitamin D status and adverse pregnancy outcomes: a systematic review and meta-analysis, The Journal of Maternal-Fetal & Neonatal Medicine, 26:9, 889-899, DOI: 10.3109/14767058.2013.765849
VITAMINA D Y ADVERSIDADES OBSTÉTRICAS : META-ANÁLISIS
Shu-Qin Wei, Hui-Ping Qi, Zhong-Cheng Luo & William D. Fraser (2013) Maternal vitamin D status and adverse pregnancy outcomes: a systematic review and meta-analysis, The Journal of Maternal-Fetal & Neonatal Medicine, 26:9, 889-899, DOI: 10.3109/14767058.2013.765849
VITAMINA D Y ADVERSIDADES OBSTÉTRICAS : META-ANÁLISIS
INSUFICIENCIA DE VITAMINA D Y PREECLAMPSIA
Shu-Qin Wei, Hui-Ping Qi, Zhong-Cheng Luo & William D. Fraser (2013) Maternal vitamin D status and adverse pregnancy outcomes: a systematic review and meta-analysis, The Journal of Maternal-Fetal & Neonatal Medicine, 26:9, 889-899, DOI: 10.3109/14767058.2013.765849
VITAMINA D Y ADVERSIDADES OBSTÉTRICAS : META-ANÁLISIS
INSUFICIENCIA DE VITAMINA D Y PREMATURIDAD
SUPLEMENTACIÓN
Determinación de concentraciones
séricas de 25(OH)D
Dosis terapéutica
Monitoreo cada 3 meses
Edad Tratamiento Mantenimiento
1-18 años 2,000 UI (6 semanas)
600-1,000 UI
>18 años 6,000 UI (6 semanas)
1,500-2,000 UI
Paciente obeso o malabsorción
6,000-10,000 UI (8 semanas)
3,000-6,000 UI
Endocrine Society’s Practice
Guidelines, 2011
Exposición solar: 5-30 minutos
(10:00-15:00)
2 veces por semana
López GD, Méndez SL et al. Deficiencia de vitamina D en la edad pediátrica. Una oportunidad de prevención. Bol Med Hosp Infant
Wacker M and Holick MF. Vitamin D- Effects on Skeletal and Extraskeletal Health and the Need for Supplementation. Nutrients. 2013; 5: 111
SUPLEMENTACIÓN EN PACIENTE OBESO
Tiempo y dosis de respuesta
70-80 UI/kg de peso
(Drincic et al, 2012)
[Peso (kg) x cambio deseado de 25 (OH)D x 2.5]- 10
(Drincic et al, 2013)
1000 UI = 10 ng/ml
(Khan QJ, 2010)
Drincic AT, Armas LA et al. Volumetric Dilution, Rather Than Sequestration Best Explains the Low Vitamin D Status of Obesity.
Intervention and Preventon. 2012; 20(7): 1444-1448.
Drincic AT, Fuller E et al. 25-Hydroxyvitamin D Response to Graded Vitamin D3 Supplementation Among Obese Adults. Endocrine
Research. 2013; 98(12): 4845-4851.
Khan QJ and Fabian CJ. How I treat vitamin D defficiency. Journal of Oncology Practice. 2010; 6(2): 97-101.
EJEMPLO
Drincic AT, Armas LA et al. Volumetric Dilution, Rather Than Sequestration Best Explains the Low Vitamin D Status of Obesity.
Intervention and Preventon. 2012; 20(7): 1444-1448.
Drincic AT, Fuller E et al. 25-Hydroxyvitamin D Response to Graded Vitamin D3 Supplementation Among Obese Adults. Endocrine
Research. 2013; 98(12): 4845-4851.
Khan QJ and Fabian CJ. How I treat vitamin D defficiency. Journal of Oncology Practice. 2010; 6(2): 97-101.
Paciente femenino de 28 años de edad
• 57.5 kg
• 25 (OH) VD: 18 ng/mL
[Peso (kg) x cambio deseado de 25 (OH)D x 2.5]- 10
57.5
18 30 = 12
[57.5 x 12 x 2.5] – 10 = 1715 UI/día
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Vitamina D: alcances y oportunidades
Epigenética
Poblaciones y factores de riesgo
Papel de VD en paciente obeso
Marcador de riesgo en práctica clínica
Evaluación, diagnóstico, intervención y monitoreo
CONCLUSIONES
Hossein-nezhad A, Holi MF. Vitamin D Global Perspective – Holick June 2013. Mayo Clinic Procceding; 2013; 88 (7): 720 - 755
VITAMINA D Y SUS EFECTOS SISTÉMICOS PRE Y POSNATALES
• LA VITAMINA D ES UN METILADOR Y REGULADOR FUNCIONAL SISTÉMICO A LO LARGO DE LA VIDA
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¡GRACIAS!
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