OBESITÀ Dott.ssa Donatella Pastore Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Le persone con problemi di obesità rappresentano oltre il 40% della popolazione e negli ultimi otto anni, sono aumentate di un 4%. Il sovrappeso colpisce soprattutto i ragazzi tra i 14 e 34 anni, con incrementi che sfiorano il 5%. Il problema interessa molto l’obesità infantile: 4 bimbi su 10, con meno di 16 anni, risultano in sovrappeso. E a correre il rischio sarebbe anche un buon 10% di quei bambini che hanno un peso che rispetta livelli di normalità. Nelle persone tra i 45 e i 55 anni si registra invece un calo, anche se non molto pronunciato, (-1,6%), ma la situazione torna grave tra gli italiani più maturi tra cui si attesta il numero più importante di obesi: il 62,2% della popolazione tra i 65 e i 74 anni è vittima dal fenomeno. Si definisce obeso un soggetto quando l’eccesso ponderale rispetto al peso ideale per l’età staturale supera il 20-25%. L’obesità è clinicamente definita da un marcato aumento del peso corporeo, nello specifico del tessuto adiposo, in grado di causare una alterazione dello stato di salute. Si associa con un aumento del rischio per lo sviluppo di: Diabete di Tipo II, Ipertensione, Dislipidemie, malattie Cardio-Circolatorie, di alcune forme di Tumore (Utero, Seno, Prostata, Colon) Complicanze Respiratorie, Osteoartriti. •Rappresenta un’importante patologia sociale che riduce l’aspettativa di vita. •Più del 20% delle popolazione ne è affetta nei paesi occidentali •Nei paesi occidentali si calcola che 20-40 bambini e adolescenti su 100 siano in sovrappeso o obesi. Classificazione etiopatogenica dell’obesità • PRIMARIA: non dovuta a disfunzioni endocrino metaboliche • SECONDARIA: causata da una disfunzione endocrina o metaboliche Classificazione clinica dell’obesità •DIFFUSA : adipe presente in tutti i distretti del corpo (tronco e arti) •DISTRETTUALE: adipe presente soltanto in alcune zone (addome, glutei, fianchi e torace) Classificazione clinica dell’obesità/2 • OBESITA’ ANDROIDE (UOMO) (adipe localizzato principalmente nell’addome) • OBESITA’ GINOIDE (DONNA) (adipe localizzato principalmente su glutei e fianchi) F.Monaco “Endocrinologia Clinica” III Ed-SEU Secondo le linee guida europee la circonferenza vita non dovrebbe superare i 102 cm negli uomini e gli 88 cm nelle donne. Il rapporto vita/fianchi dovrebbe essere inferiore a 0,95 per gli uomini e 0,8 nelle donne. La circonferenza della vita è rappresentativa del grasso viscerale intraddominale mentre quella dei fianchi del grasso sottocutaneo gluteo-femorale. La tabella sottostante ci mostra il rischio di malattie basato sulla relazione tra BMI e circonferenza del giro vita tra i due sessi. BMI uomini ≤ 102 cm donne uomini ≥ 102 cm donne ≤ 88 cm ≥ 88 cm < 18.5 — — normopeso 18.5 – 24,9 — — sovrappeso 25 - 29.9 aumentato alto obesità I grado 30 - 34.9 alto molto alto obesità II grado 35 - 39.9 molto alto molto alto obesità III grado ≥ 40 estremamente alto estremamente alto sottopeso Classificazione isto-morfologica: adipocita La cellula è occupata quasi totalmente da un vacuolo lipidico, in cui vengono accumulati i trigliceridi, mentre gli altri organelli cellulari, mitocondri e nucleo, si presentano schiacciati nella periferia della cellula. Sono cellule poco innervate e poco vascolarizzate. http://www.mediter-roma.com/images/EMULSIOLIPOLISI%20nuova%20doc_img_6.jpg Classificazione isto-morfologica: obesità iperplastica ed ipertrofica F.Monaco “Endocrinologia Clinica” III Ed-SEU L'iperplasia si ha nei primi anni di vita e nell'età dello sviluppo: in questi periodi della vita gli equilibri ormonali sono tali da imprimere alla velocità di crescita due grandi accelerazioni (picchi di crescita), soprattutto per quanto riguarda l'aspetto moltiplicativo delle cellule dell'organismo. Al termine della pubertà si viene a determinare il numero di adipociti dell'età adulta, quantità che rimane all'incirca invariato per il resto della vita. È quindi l'adolescenza il periodo critico in cui si stabilisce il potenziale di obesità di un individuo, dato dal numero di adipociti. In un soggetto normopeso il numero di adipociti è di circa 25-30 miliardi, i soggetti obesi ne hanno mediamente tra i 40 e i 100 miliardi. Nell'età adulta sono invece le dimensioni degli adipociti a variare: queste aumentano quando si ingrassa e diminuiscono con il dimagrimento; nei soggetti obesi il volume degli adipociti è circa il doppio di quello dei soggetti normopeso. L’obesità è caratterizzata da un aumento eccessivo della massa adiposa dovuto ad un aumento del volume degli adipociti (obesità ipertrofica) o dal numero degli adipociti (obesità iperplastica). E' POSSIBILE RIDURRE IL VOLUME DELLE CELLULE ADIPOSE MA NON IL LORO NUMERO Tipi di Obesità: Morfologicamente l’obesità si classifica in: Obesità addominale, androide (tipo mela): è l’obesità in cui la maggior parte del grasso si accumula nell’ addome, e viene chiamata “tipo mela” per l’associazione con la forma di questo frutto. Questo tipo di obesità e più frequente negli uomini ed è quella che di più porta il rischio di malattie degenerative tipo infarto, Diabete Mellitus, sindrome metabolica, ipercolesterolemia, apnea, insufficienza respiratoria, con conseguente maggior rischio di morte. Obesità Ginecoide (tipo pera): sono le persone obese che accumulano il grasso principalmente in gambe, fianchi e glutei. È comune nelle donne e generalmente non si associa ai rischi che corrono i soggetti che soffrono di obesità addominale. Cause di Obesità: Le cause della Obesità sono molteplici: Inadeguata alimentazione: un massiccio consumo di fritti, grassi saturi, alcol, carboidrati e zuccheri con una bassa assunzione di frutta e verdura portano ad un aumento inevitabile della massa grassa. Vita Sedentaria: una vita sedentaria, senza sport, senza camminare almeno 3 ore alla settimana, provoca un aumento della massa grassa; al contrario chi fa sport guadagna massa muscolare e lascia meno spazio al grasso, che quindi si accumula di meno. Genetico: attraverso diversi studi scientifici si sono scoperti diversi geni che portano l’obesità, come anche i livelli dell’ ormone leptina. La predisposizione genetica è indiscutibile, chi ha uno dei due genitori obesi ha il 50% di essere obeso, e chi ha i 2 genitori obesi ha un 80 – 90% di esserlo. Condizione socio- culturali: esistono culture che ancora pensano che essere grasso è sinonimo di ricchezza e salute. In altri paesi come gli USA, invece, il ritmo veloce della vita non permette di seguire una alimentazione sana. Età, sesso, condizione fisiologica: l’età è un fattore che predispone all’obesità, perchè più ci si invecchia e più si rallenta il metabolismo, oltre naturalmente al cambio ormonale che colpisce l’organismo. Le donne inoltre hanno più probabilità di aumentare di peso poiché la loro struttura è composta per l’ 80% da grasso e per il 2% da massa muscolare, mentre per gli uomini vale il contrario. Inoltre, certe condizione fisiologiche come la gravidanza possono causare obesità, ed alcune malattie possono portare a situazioni particolari di obesità. L'obesità infantile L'obesità infantile è in continuo aumento nelle popolazioni ad alto tenore socio-economico, un giovane obeso con ogni probabilità sarà un adulto obeso. Il bambino obeso tende, a causa della sua condizione, ad autoescludersi dalle normali attività ludiche, causando una situazione di malessere, motivo di un ulteriore aumento di peso. Si instaura, così, un circolo vizioso di inattività, che porta un bilancio energetico positivo, quindi un aumento dell' obesità dalla quale consegue una riduzione delle capacità motorie, per giungere poi ad un grado maggiore di inattività. Le maggiori fonti di inattività dei giovani sono la televisione, il computer e i videogames. Il tempo passato dai ragazzi davanti a questi apparecchi, il modello di attività fisica dei genitori e le cattive abitudini alimentari (merendine, patatine e snack fuori pasto), sono in correlazione diretta con l'incremento dell'obesità infantile. INATTIVITA’ Bilancio calorico positivo Ridotto rendimento OBESITA’ Conseguenze dell’Obesità: Malattie del Cuore Ipertensione Diabete Problemi articolari Artrosi Cancro Malattie respiratori (apnea del sogno, insufficienza respiratoria) Fegato Grasso Ipercolesterolemia Poca Autostima Problemi di inserimento lavorativo e sociale Depressione L’OBESITA’ NON E’ UN SINGOLO DISORDINE, MA UN ETEROGENEO GRUPPO DI CONDIZIONI INFLUENZATO DA MOLTEPLICI FATTORI. IL PESO CORPOREO E’ DETERMINATO DA UNA INTEREAZIONE TRA FATTORI GENETICI, AMBIENTALI E PSICOSOCIALI. L’obesità rappresenta uno squilibrio del bilancio energetico che consiste in un aumento dell’energia introdotta e in una diminuzione dell’energia spesa. Quando l’energia introdotta eccede il dispendio si parla di BILANCIO ENERGETICO POSITIVO cui consegue un accumulo di lipidi negli adipociti. Assunzione di calorie Consumo di calorie Metabolismo basale Termogenesi Alimentazione Attività fisica L’obesità è una malattia “cronica”, ad elevato rischio di morbilità e mortalità, molto costosa, con un’eziologia multifattoriale, definita dalla presenza di un eccesso di grasso corporeo nell’organismo. Fattori non biologici (psico-sociali ed economico-culturali) e biologici (genetici, fisiologici, metabolici) intervengono in varia misura nella sua eziopatogenesi, anche se il problema essenziale è l’alterazione del bilancio energetico con un’aumentata assunzione di energia rispetto al dispendio giornaliero L’obesità origina da un’alterazione del bilancio energetico tra introito e spesa. Per creare un bilancio energetico negativo favorevole al calo del peso è necessario agire non solo ed esclusivamente sull’introito, ma sulla spesa energetica attraverso l’attività fisica. L’abbinamento dieta/attività fisica è l’approccio più adeguato (perdita di peso e perdita di massa grassa-12 settimane-) FATTORI SOCIO-CULTURALI Prevalenza di obesità Iperalimentazione in coppie di gemelli Correlazione altamente significativa tra BMI 20 Il metabolismo basale è un trattovs. familiare monozigoti: di coppie di gemelli monozigoti, scarsa FATTORI GENETICI (Indiani Pima)tra ponderale Incremento intra-coppia correlazione BMI di coppie di gemelli 15 simile; dizigoti, indipendentemente dall’essere Bogardus et al, N Engl J Med, 1986 laurea o diploma 10 cresciuti o meno insieme. scuola media Incremento ponderale inter-coppia elementari Stunkard et al, N Engl J Med, 1990 OBESITÀ 25.000 ANNI 5 dissimile; Bouchard et al, N Engl J Med, 1990 0 18-64 66-74 > 74 “GENOTIPO ECONOMO” Anni FATTORI AMBIENTALI ISTAT, 2001 50 ANNI Obesità monogeniche murine Attualità: gli ultimi 10 db/db, fat/fat, tubby, agouti). (ob/ob, anni... Topi transgenici iperesprimenti una data proteina (ubiquitariamente o in modo tessuto-specifico). Obesità monogeniche umane (OB, OB-R, POMC, PC1, MC4-R) Topi KO per una data proteina (totale o tessuto-specifico). 0 100 Diverse disendocrinie possono responsabili di obesità secondaria essere La SINDROME DI CUSHING è caratterizzata da una distribuzione centripeta del grasso corporeo. Nella SINDROME DA RESISTENZA INSULINICA l’obesità è in relazione agli elevati livelli plasmatici d’ insulina. In questa forma di obesità I recettori insulinici e in particolare quelli degli adipociti, sono ridotti di numero. SINDROMI GENETICHE Medical Factors • Hypothyroidism • Cushing’s syndrome • Polycystic Ovarian Syndrome – Insulin resistance, hirsutism, amenorrhea, polycystic ovaries • Syndrome X or Metabolic Syndrome – Hypertension, hyperlipidemia, insulin resistance, visceral obesity • Kleine-Levin Syndrome – Periodic hyperphagia and hypersomnia Diagnosi di obesità • Misure indirette • Misure dirette Misurazioni indirette dell’obesità • BMI: Peso in chilogrammi diviso il quadrato dell’altezza in metri; limitazione non distingue la massa grassa dalla massa magra. • Circonferenza vita: Misurazione (in centimetri) nel punto intermedio tra il bordo inferiore delle coste ed il margine superiore della pelvi. La circonferenza vita e il rapporto vita fianco misurano i depositi di grasso addominale • Spessore delle pieghe cutanee (plicometria) • Bioimpedenza Una delle metodiche più precise e veloci per la valutazione della composizione corporea • TOBEC (Total body electrical conductivity) (sfrutta la conduttività elettrica del corpo) Body Mass Index - B M I (Kg/m ) 2 L’indice di massa corporea (Body Mass Index o BMI, calcolato dividendo il peso in kg per il quadrato dell’altezza in metri) permette d’inquadrare i pazienti in classi di gravità crescente < 18.5 = Sottopeso 18.5 - 24.9 = Normopeso 25.0 - 29.9 = Sovrappeso 30.0 - 34.9 = Obesità classe I 35.0 - 39.9 = Obesità classe II > 40 = Obesità classe III International Obesity Task Force Misurazione della circonferenza vita Il BMI non è un indice molto raffinato, perché non fornisce indicazioni sulla distribuzione sottocutanea e viscerale della massa adiposa. È pertanto opportuno integrare questo dato con la misurazione della circonferenza addominale che dà invece un’indicazione più precisa sull’accumulo di adipe a livello viscerale (valori soglia: 88 cm per la donna; 102 cm per gli uomini). Rischio Incrementato Sostanziale aumento del rischio Uomo ≥ 94 cm ≥ 102cm Donna ≥ 68cm ≥ 88cm PRINCIPIO FISICO Bioimpedenza 1) I tessuti biologici agiscono come conduttori o isolanti e il flusso di corrente segue il percorso di minima resistenza. 2) L' uso della BIA per valutare la composizione corporea si basa proprio sulle diverse proprietà conducenti e dielettriche dei tessuti biologici al variare della frequenza della corrente elettrica: tessuti che contengono acqua ed elettroliti come fluido cerebro-spinale, sangue e muscoli sono buoni conduttori; grasso, osso e spazi pieni di aria come i polmoni sono tessuti dielettrici, cioè offrono una certa resistenza al passaggio della corrente. Quindi una maggiore resistenza equivale ad una maggiore massa grassa e viceversa. PLICOMETRIA Tra le varie metodiche di misurazione della percentuale di grasso corporeo, la PLICOMETRIA rappresenta una delle più semplici, precise e con dei costi di acquisto della strumentazione contenuti. Il plicometro è uno strumento che può essere paragonato al calibro di un meccanico in quanto è costituito essenzialmente da una pinza e da una scala graduata che misura la distanza tra le punte. Il plicometro dovrebbe esercitare una pressione costante tra le pliche di 10g/mm ² (se la pressione è diversa la non ottimale compressione della plica causerà errori in fase di rilevazione). TOBEC La metodica si basa sul fatto che la massa magra ha una conducibilità elettrica di molte volte superiore al tessuto adiposo. Il soggetto da esaminare è adagiato su un carrello che viene fatto passare attraverso una camera cilindrica in cui è generato un campo magnetico. Le variazioni di questo campo sono correlate alla composizione corporea ed è così possibile calcolare la massa grassa e magra e l'acqua corporea totale. La tecnica è rapida, non invasiva ed estremamente precisa ed affidabile, ma il costo non contenuto lo rende poco utilizzabile nelle indagini di routine. Diagnosi obesità/2 (misure dirette) • DEXA (dual x-ray absorpitometry): Due fasci di raggi X a bassa energia vengono differentemente attenuati dalle massa magra, dalla massa proteica e dal tessuto scheletrico Massa Grassa:Uomo 6%-15% Donna 12%-17% Misurazioni dirette dell’obesità • TC Si può misurare la distribuzione del grasso corporeo • MRI Permettono la distinzione fra grasso viscerale e sottocutaneo a livello addominale Diagnosi obesità/3 (misure dirette) T.A.C Si può misurare la distribuzione del grasso corporeo Permettono la distinzione fra grasso viscerale e sottocutaneo a livello addominale M.R.I L’etiopatogenesi dell’obesità è multifattoriale Fattori genetici Fattori ambientali Fattori socio-culturali Squilibrio apporto calorico/dispendio energetico Deposizione di tessuto adiposo in eccesso Prevalenza di obesità FATTORI SOCIO-CULTURALI 20 15 laurea o diploma scuola media elementari 10 5 0 18-64 66-74 Anni > 74 ISTAT, 2001 I FATTORI CULTURALI: Studi hanno dimostrato un'elevata correlazione tra obesità e condizioni socio-economiche svantaggiate, così come tra eccesso di peso e bassi livelli di istruzione. Tra gli adulti di studio medio-alto (diploma o laurea) la percentuale degli obesi è pari al 4,5% mentre sale al 15% tra gli adulti con al massimo la licenza elementare o nessun titolo. Il fenomeno coinvolge maggiormente il gentil sesso, tanto che una donna con bassi titoli di studio ha una probabilità di diventare obesa 3-4 volte superiore rispetto alla sua pari diplomata o laureata. Sono quindi le fasce più colte e consapevoli della popolazione italiana a difendersi meglio dall'obesità e dal sovrappeso. Fattori ambientali • Stile di vita (sedentarietà, inattitività fisica) • Abitudini familiari Fattori genetici • Alterazione dei meccanismi di controllo della fame e della sazietà • Disfunzione dei meccanismi che regolano la spesa energetica PREVALENZA DI SOVRAPPESO/OBESITÀ IN ITALIA Prevalenza % 80 70 + BMI > 25 BMI > 30 60 50 46,2 40 30,6 30 20 10 7 6,1 0 > 15 Età (anni) La prevalenza dell’obesità aumenta con l’età ed è maggiore nelle donne rispetto agli uomini. In Italia sono in sovrappeso con un BMI>=25 il 46,2 % delle donne ed il 30,6 degli uomini maggiori di 15 anni di età. Nella stessa popolazione il 7% delle donne ed il 6,1% degli uomini sono obesi con BMI >=30. Int J Obes, 1994 (Dati ISTAT 1990-91) PREVALENZA DI SOVRAPPESO/OBESITÀ NEGLI U.S.A. Al di sopra dei 60 anni di età oltre la metà della popolazione degli + USA è in sovrappeso e circa il 80 BMI > 25 % 20% è francamente obeso. BMI > 30 Prevalenza 70 60 50 40 30 20 10 0 20-29 30-59 Età (anni) 60 + National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES): NHANES III , 1994 CAUSE DI MORTE NEGLI U.S.A. Morti / anno (migliaia) 400 300 200 100 0 Uso di Incidenti Armi Alcool Infezioni Obesità droghe stradali da fuoco Fumo McGinnis et al, JAMA, 1993 RELAZIONE TRA MORTALITÀ E BMI Mortalità Rischio relativo 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 Molto basso Basso Molto alto Alto Moderato 0,0 0 20 25 30 35 40 BMI Bray, Clin Endocrinol Metab, 1999 RELAZIONE TRA BMI E RISCHIO RELATIVO DI: DIABETE TIPO 2, IPERTENSIONE, COLELITIASI E CORONAROPATIE Diabete tipo 2 Rischio relativo 6 5 Ipertensione 4 Colelitiasi 3 Coronaropatie 2 1 0 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 BMI Willet et al, N Engl J Med, 1999 Case CC 2002 Age-adjusted relative Risk of type 2 Diabetes 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Men Women <22 <23 23- 24- 25- 27- 29- 31- 33- 35+ 23.9 24,9 26,9 28,9 30,9 32,9 34,9 BMI In un anno l’ingestione di soltanto il 5% in più di calorie può portare ad un aumento del peso corporeo di 5 kg In 30 anni l’assunzione di sole 8kcal/die in più può portare ad un aumento del peso corporeo di 10 kg Il 40% della varianza della massa corporea può essere spiegata dal componente genetica PIMA INDIA: 50% della dieta in acidi grassi (50% diabetici) MORBILITÀ NELL’OBESITÀ • Sindrome Metabolica: Insulino-resistenza, diabete, dislipidemia, ipertensione; • Malattie cardiovascolari • • • • • Neoplasie Colelitiasi Artrosi Disordini psico-sociali Apparato respiratorio: Insufficienza restrittiva (grandi obesi); Apnee notturne (potenziale grave ipossia). INSULINO-RESISTENZA E OBESITA’ DIMINUZIONE DEL TRASPORTO DI GLUCOSIO INSULINO MEDIATO TESSUTO ADIPOSO ↓LIVELLI DI GLUT-4 MUSCOLO SCHELETRICO ↓FUNZIONE DEL GLUT-4 •ALTERATA SOPPRESSIONE DELLA PRODUZIONE EPATICA DI GLUCOSIO • RIDUZIONE DEI DEPOSITI DI GLICOGENO •RIDUZIONE DEL LEGAME RECETTORIALE DELL’INSULINA •RIDOTTA FOSFORILAZIONE E ATTIVITA’ TIROSINCHINASICA DEL RECETTORE INSULINICO •DIFETTI POST-RECETTORIALI DEPOSITO TISSUTALE DEGLI ACIDI GRASSI LIPOTOSSICITA’ TNF-α FFA Inibisce la lipogenesi Stimola la lipolisi Altera il segnale insulinico fosforilando la serina dell’IRS-1 Riduce l’espressione del GLUT-4 Diminuita soppressione della produzione epatica di glucosio Ridotto “uptake” del glucosio nel muscolo scheletrico Aumentata produzione di VLDL L’OBESO presenta spesso alterazioni metaboliche come la diminuita tolleranza ai glicidi e l’iperinsulinismo. L’iperinsulinemia, riscontrata soprattutto nelle obesità androidi, è correlata a una sindrome da resistenza periferica alla cui patogenesi concorre una alterazione delle secrezioni endocrine degli adipociti con il rilascio in circolo di maggiori quantità di mediatori ad azione flogogena che riducono la sensibilità all’insulina, come il TNF-alpha, IL-6, Resistina… Anche il metabolismo lipidico è alterato nell’obesità. Il tessuto adiposo, soprattutto quello intraddominale, aumenta il rilascio di acidi grassi che inducono una diminuzione della sensibilità insulinica e possono interferire con la secrezione di insulina da parte della beta cellula pancreatica. L’ eccessivo aumento volumetrico degli adipociti causato dall’accumulo di trigliceridi, ne determina la morte e la conseguente lisi da parte dei macrofagi che aggrediscono i vacuoli lipidici con ulteriore aumento dello stato infiammatorio dell’organismo. Il numero di macrofagi presenti nel tessuto adiposo è proporzionale al grado di obesità, o meglio all’ipertrofia degli adipociti. Si ha così una reazione da corpo estraneo con conseguente infiammazione cronica che può causare importanti malattie metaboliche OBESITÀ E SINDROME X INSULINORESISTENZA Sindrome Metabolica Fattori di Rischio • Valori Obesità addominale (circonfernza vita) Uomini > 102 cm Donne > 88 cm • Trigliceridi ≥ 150 mg/dL (1.69 mmol/L) • HDL Uomini < 40 mg/dL Donne < 50 mg/dL • Pressione Arteriosa ≥ 130/ ≥85 mm Hg • Glucosio a Digiuno ≥ 110 mg/dL (6.1 mmol/L) L’obesità deriva da una funzione alterata dei meccanismi di controllo della fame e della sazietà da un lato e dei meccanismi che regolano la spesa energetica dall’altro. L’introduzione di cibo è regolata prevalentemente dai centri diencefalici dell’ipotalamo, dai nuclei ventromediale e laterale, che rispondono direttamente allo stimolo della glicemia, dell’insulinemia, della lipidemia, delle amine cerebrali, della leptina, della bombesina della colecistochinina da un lato e oppioidi, ghrelina, GHRH, somatostatina dall’altro. SEGNALI AFFERENTI SEGNALI AFFERENTI NPY MCH CRH GLP-1 CCK GLP-1 BOMBESINA GLUCOSIO SEGNALI EFFERENTI OPPIOIDI GHRH SOMATOSTATINA ADRENALINA ESTROGENI INSULINA LEPTINA NORADRENALINA GLUCOCORTICOIDI ANDROGENI Circa 15 anni fa è stata individuata una proteina, la LEPTINA, una monoammina prodotta dagli adipociti, la cui produzione è stimolata dall’insulina e dai glucocorticoidi ed è inibita dalla Agisce come regolatore a livello ipotalamico, sia dell’assunzione del cibo diminuendo il senso della fame, che del dispendio energetico, aumentando la termogenesi. stimolazione beta-adrenergica. Nell’animale da esperimento il suo deficit è associato a obesità. Leptina Leptin in human physiology and pathophysiology Christos S. Mantzoros, Faidon Magkos, Mary Brinkoetter, Elizabeth Sienkiewicz, Tina A. Dardeno, Sang-Yong Kim, Ole-Petter R. Hamnvik and Anastasia Koniaris Am J Physiol Endocrinol Metab 301:E567-E584, 2011. First published 26 July 2011; La leptina (dalla radice greca leptos che significa magro) è un piccolo ormone di natura proteica, scoperto nel 1994 da Friedman. Viene codificata dal gene dell'obesità (OB), ha un peso molecolare di 16 KDa ed è fortemente coinvolta nella regolazione del metabolismo lipidico e del consumo energetico. Prodotta soprattutto a livello del tessuto adiposo bianco, la leptina viene trasportata agli organi bersaglio dal torrente ematico. I livelli circolanti sono proporzionali all’adiposità. Aumenta se vi è un incremento ponderale e diminuisce nel digiuno e dopo esercizio fisico. Leptina • Ormone prodotto dal tessuto adiposo (gene OB) 16 KDa • Insulina e glucocorticoidi stimolano la produzione di leptina • Agisce a livello ipotalamico come regolatore dell’assunzione del cibo • Segnala al cervello che il corpo ha già avuto abbastanza da mangiare • Stimola i recettori B3 dell’ ipotalamo e riduce il senso di appetito • Quando le riserve lipidiche aumentano, le cellule adipose bianche accelerano la sintesi di leptina per segnalare all'ipotalamo che occorre ridurre l'assunzione di cibo. Agisce primariamente nell’ipotalamo, la somministrazione diminuisce l’assunzione del cibo e il peso corporeo, è mediata, almeno in parte, dal neuropeptide y (NPY), un potente stimolatore dell’assunzione del cibo, su cui agisce in maniera soppressiva; negli adipociti diminuisce la sintesi degli acidi grassi, come la secrezione di insulina dalle cellule beta pancreatiche. La totale mancanza o la resistenza, insensibilità, alla leptina provoca iperfagia, obesità, diabete, ed una varietà di anomalie neuroendocrine e disfunzioni del sistema immunitario. I livelli di leptina sono più alti nelle donne che nell’uomo, in parte perché è espressa in maggior quantità nel tessuto adiposo sottocutaneo che nel viscerale e le donne hanno un’alta proporzione di grasso sottocutaneo. La leptina si alza durante la notte e si estende fino al mattino, ed è secreta in maniera pulsatile. La leptina è coinvolta nella regolazione della pressione sanguigna, ematopoiesi, angiogenesi, sviluppo dell’osso e del cervello, e la guarigione delle ferite. La leptina ha azione multi-sistemica. • In condizioni normali i livelli di leptina: • aumentano dopo il pasto e si riducono nel digiuno prolungato; • sono proporzionali alla massa grassa presente nell'organismo (maggiori negli obesi, minori nelle persone magre). Queste ultime sono però più sensibili all'azione dell’ormone. Gli esperimenti sui topi di laboratorio hanno dato i seguenti risultati: la somministrazione di leptina riduce l'assunzione di cibo ed aumenta il dispendio energetico; topi privi del gene dell'obesità, incapaci quindi di produrre leptina, diventano obesi, così come quelli dotati di recettori difettosi per l'ormone. Nonostante i risultati positivi ottenuti nei topi da laboratorio, non è mai stata provata la totale efficacia della leptina nel trattamento dell'obesità umana. Sono rari infatti i casi dimostrati di assenza del gene OB, mentre più spesso le persone obese presentano elevate concentrazioni plasmatiche di leptina. Da qui l'ipotesi che l'obesità si associ ad una resistenza all'azione di questo modulatore dell'appetito. In altre parole i recettori ipotalamici di buona parte delle persone obese sono poco sensibili all'azione dell'ormone. E le brutte notizie non finiscono qui. Gli studiosi hanno infatti notato che nelle persone obese i recettori ipotalamici, pur non riuscendo a recepire il messaggio di astinenza del cibo dato dagli alti livelli di leptina, sono comunque sensibili al calo della concentrazione dell'ormone. Quando un obeso ingrassa lo stimolo della leptina viene "ignorato" e con esso anche la sua azione anoressigena; al contrario, quando un obeso tenta di dimagrire l'ipotalamo recepisce la diminuzione di leptina e spinge l'individuo alla ricerca del cibo. I suoi RECETTORI sono localizzati soprattutto all’interno del cervello, precisamente nell’ipotalamo, una regione del sistema nervoso centrale deputata, tra l'altro, al controllo del peso, della temperatura corporea, della fame, della sete e del freddo. La scoperta della leptina ha confermato l'esistenza di un canale di comunicazione tra tessuto adiposo e cervello, che ha lo scopo di regolare l’accumulo di grasso negli adipociti. Quando le riserve lipidiche aumentano, le cellule adipose bianche accelerano la sintesi di leptina per segnalare all'ipotalamo che occorre ridurre l'assunzione di cibo. La leptina diminuisce il senso della fame (effetti anoressizzanti) ed aumenta la spesa energetica, favorendo la riduzione del peso corporeo e della massa grassa. Al contrario, quando le riserve adipose diminuiscono, gli adipociti bianchi riducono la sintesi di leptina per segnalare all'ipotalamo che occorre aumentare l'assunzione di cibo e ridurre la spesa energetica. In condizioni normali i livelli di leptina: aumentano dopo il pasto e si riducono nel digiuno prolungato; . Altre funzioni della leptina Oltre a regolare il senso di sazietà, la leptina interviene anche nella regolazione di numerose funzioni biologiche: •regola l’attività tiroidea; •facilita l’ematopoiesi; •regola il sistema immunologico (la leptina potenzia le difese immunitarie fino a scatenare vere e proprie malattie autoimmuni); •regola il sistema riproduttivo (favorisce la secrezione di gonadotropine; viene prodotta anche dalla placenta); •regola la formazione dell’osso. Potenzialità Terapeutiche della Leptina Gli esperimenti sui topi di laboratorio hanno dato i seguenti risultati: la somministrazione di leptina riduce l'assunzione di cibo ed aumenta il dispendio energetico; quando un obeso ingrassa lo stimolo della leptina viene "ignorato" e con esso anche la sua azione anoressigena; al contrario, quando un obeso tenta di dimagrire l'ipotalamo recepisce la diminuzione di leptina e spinge l'individuo alla ricerca del cibo. Il problema, quindi, non è dato da un difetto di leptina ma da una ridotta sensibilità recettoriale nei suoi confronti. Attualmente la ricerca si sta concentrando sulla sintesi di analoghi dell'ormone e su modalità di somministrazione alternative in grado di ovviare all'aumentata resistenza alla leptina. Nell'uomo l'assunzione di cibo è un fenomeno assai complesso, perché mediato da numerosi segnali biologici che si integrano a livello ipotalamico ma anche da fattori non energetici (culturali, sociali, emozionali ecc.). AZIONI EXTRA-IPOTALAMICHE DELLA LEPTINA? Il recettore attivo della leptina (OB-Rb) è espresso in moltiRiproduzione tessuti. Turn over osseo La leptina sempre più si sta rivelando un Ematopoiesi Leptina ormone pleiotropico. Risposta immune Mediante iperespressione tessuto-specifica Pressione Angiogenesi (fegato, beta-cellule) arteriosa del recettore della leptina in topi fa/fa (totalmente privi di recettori funzionanti) è stata dimostrata un’azione anti-steatosica e, in generale, anti-lipotossica della leptina. Meccanismo molecolare di azione La Leptina agisce nella cellula tramite il suo recettore di membrana OB-R. La via di segnalazione è quella delle JAK/STAT. La Leptina accoppiata al recettore induce la dimerizzazione di quest’ultimo ed anche l’attivazione delle proteine JAK, che sono capaci di fosforilare entrambi i monomeri del recettore. Questa fosforilazione crea siti nel recettore a cui si legano le proteine STAT, che sono trasduttori del segnale ed attivatori della trascrizione. Queste vengono anch’esse fosforilate dalla JAK, dopodichè lasciano il recettore e si accoppiano, formando dimeri. I dimeri di STAT fosforilate si legano a sequenze specifiche di DNA, promuovendo l’espressione di alcuni geni. COMPLICANZE • • • • • • • • • • Iperlipidemia Diabete Mellito Cardiovasculopatie Aumentato Rischio Per Carcinomi Disfunzioni Del Sistema Riproduttivo Femminile Osteoartropatie Steatoepatite Colelitiasi Broncopneumopatia Restrittiva Sleeping Apnea Complicanze dovute all’obesità “Endocrinologia news” volume 3 anno 8 IMPORTANZA DELLA SEDE DEL GRASSO CORPOREO La localizzazione viscerale favorisce maggiormente le complicanze metaboliche e cerebrocardiovascolari. L’esagerato accumulo di grasso centrale è associato alle complicanze metaboliche e cardiovascolari tipiche della sindrome metabolica (ipertensione, iperlipidemia, steatosi epatica, aterosclerosi e diabete di tipo 2). Il grasso viscerale rilascia adipochine e attraverso la loro azione controlla l’appetito, il bilancio energetico, l’immunità, l’angiogenesi, la sensibilità all’insulina e il metabolismo lipidico. La particolare collocazione anatomica del grasso viscerale fa si che le adipochine confluiscano direttamente nel sistema venoso portale che le trasporta al fegato. Diabete mellito Nell’obeso è frequente il diabete di tipo 2 e l’80 % dei diabetici di tipo 2 presenta una storia di sovrappeso o di obesità. La frequenza del diabete è maggiore nell’obesità androgena e il rischio di sviluppare diabete è proporzionale alla circonferenza vita UNA RIDUZIONE DELLA MASSA ADIPOSA è seguita da un importante miglioramento del controllo glucidico fino alla normalizzazione dei valori glicemici e insulinemici. GRASSO VISCERALE E DIABETE DI TIPO 2 • L’elevato flusso di acidi grassi provenienti dagli adipociti viscerali e diretti al fegato aumenta la produzione di VLDL ( che possono trasformarsi in LDL, che predispongono al processo ateromatoso). Promuove la gluconeogenesi e aumenta i livelli di insulina in circolo. Iperlipidemia Delle VLDL, dei trigliceridi Del colesterolo HDL AUMENTATO RISCHIO ATEROGENO : L’ATEROSCLEROSI è la complicanza più importante delle iperlipidemie, è causata dal deposito dei lipidi a livello dell’intima vasale, formando la stria lipidica, su di essa si forma la placca fibrosa che successivamente va incontro a deposito di Sali di calcio, calcificazioni, trombosi, emorragia o ulcerazione. L’aterosclerosi è un’alterazione poligenica che per manifestarsi necessita di una predisposizione genetica e della presenza di fattori ambientali Iperlipidemia VLDL, trigliceridi Colesterolo HDL ATEROSCLEROSI http://www.my-personaltrainer.it/salute/aterosclerosi.gif Patologia cardiovascolare L’obesità soprattutto androide rappresenta uno dei maggiori fattori di rischio delle complicanze cardiovascolari. Il rischio cardiovascolare è maggiore in presenza di altri fattori di rischio come l’ipertensione, l’iperlipidemia, il diabete mellito Ipertensione arteriosa • Ad un aumento del peso corrisponde un aumento dei valori pressori. • Nell’obeso la pressione arteriosa è aumentata per incremento della gettata cardiaca e del volume ematico totale. • Il calo ponderale è spesso seguito da un miglioramento dello stato ipertensivo Carcinomi Colon e prostata: uomini obesi Cervice, ovaie e mammella: donne obese Steatosi epatica Causata da da un elevato rilascio di acidi grassi in circolo • Dieta: Si consiglia una dieta con una riduzione dell’apporto calorico che sia bilanciata: Lipidi 30% di calorie, Carboidrati 45-50%, Proteine 15%. • L’attività fisica è un’ importante aggiunta alla restrizione di calorie • Cambiamento dello stile di vita •Terapia Farmacologica: Oggi, per il trattamento dell'obesità sono disponibili due farmaci, l'orlistat e la sibutramina. • Terapia chirurgica: Gastroplastica con bendaggio verticale (è un intervento gastrorestrittivo che agisce riducendo le dimensioni dello stomaco, creando una tasca gastrica di ridotte dimensioni. In questo modo si ottiene un precoce senso di sazietà, quando si mangia con modeste quantità di cibo) L'orlistat (Xenical) impedisce la trasformazione dei grassi introdotti con la dieta in particelle più piccole che vengono assimilate dall'intestino, bloccando particolari enzimi (lipasi) che intervengono nella digestione dei grassi stessi. Questo si traduce in un minor assorbimento (-30% circa) dei grassi alimentari: La sibutramina (es. Reductil), a differenza dell'orlistat agisce a livello del sistema nervoso centrale. Per spiegare l'efficacia della sibutramina nel riduzione del peso corporeo sono stati proposti due meccanismi d'azione: l'induzione del senso di sazietà e l'incremento del dispendio energetico (fa bruciare più calorie). Mal di testa, bocca secca, stitichezza e insonnia sono gli effetti indesiderati più frequenti. Inoltre il farmaco aumenta la pressione arteriosa e la frequenza cardiaca, effetti potenzialmente pericolosi nelle persone obese, che sono già a rischio per problemi cardiovascolari. Questi farmaci vanno sempre utilizzati sotto controllo medico nell'ambito di interventi generali che prevedano anche una dieta ipocalorica e un programma di attività fisica L'importanza dell'esercizio fisico nella cura dell'obesità L'esercizio fisico praticato razionalmente, in maniera programmata e con continuità, oltre alla perdita dell'eccesso ponderale, apporta nel tempo degli adattamenti fisiologici molto importanti nella terapia dell'obesità. Tutti i tessuti, organi e sistemi si adattano agli stimoli esterni, ma con tempi diversi gli uni dagli altri. Gli adattamenti più immediati sono quelli a carico dell'apparato locomotore, con l'aumento del tono e della massa muscolare per una migliorata sintesi proteica, di seguito migliora la qualità del tessuto tendineo, c'è un aumento dell'idratazione, del collagene e della quota glicoproteica. Migliorando il metabolismo delle ossa e delle cartilagini, anche il tessuto osseo e le superfici articolari vanno incontro ad adattamenti. A livello osseo migliora il metabolismo del calcio, il che porta ad un aumento della densità ossea e della capacità di resistenza meccanica. Le articolazioni sono meglio nutrite e lubrificate dal liquido sinoviale (presente in ogni articolazione), dando luogo ad un positivo inspessimento delle cartilagini articolari. Adattamenti a più lungo termine ma di fondamentale importanza si verificano a carico dell'apparato cardiocircolatorio e respiratorio. Aumenta la capacità contrattile del muscolo cardiaco, di conseguenza aumenta la gittata cardiaca e diminuisce la frequenza cardiaca a riposo. Aumenta il trofismo dei vasi che acquisiscono maggiore elasticità, migliora la capillarizzazione quindi c'è l'aumento del sangue in periferia e soprattutto una diminuzione delle resistenze periferiche e della pressione arteriosa. Migliora la capacità respiratoria, grazie all'aumento dell'ampiezza degli atti respiratori, dovuti ad una migliorata mobilizzazione della gabbia toracica. Aumentano gli scambi gassosi al livello degli alveoli polmonari, aumenta la capacità di trasporto dell'ossigeno nel sangue e la capacità di cederlo in periferia agli organi. L'esercizio per il calo ponderale Non è utile per il calo ponderale un lavoro breve ad alta intensità, poiché stanca velocemente e non incide efficacemente sulla spesa energetica che risulta ridotta. I substrati energetici utilizzati con questa intensità provengono solo in minima parte dai grassi ed in massima parte dal glicogeno muscolare ed epatico. L'intensità di lavoro da ritenersi ideale per il calo ponderale, quindi per bruciare i grassi è un'intensità bassa, all'interno della soglia aerobica, tra il 60 e il 70% della propria frequenza cardiaca massima. A questo livello si produce inoltre un lieve incremento del tono muscolare ed inizia l'adattamento cardiovascolare. Il tempo da dedicare ogni volta all'attività fisica deve essere non meno di 30-45 minuti, per una frequenza settimanale di minimo tre volte, alternando un giorno di riposo ed uno di lavoro. Aspetto positivo del potenziamento muscolare è la maggiore stabilizzazione delle articolazioni, in particolare per gli arti inferiori che sono i più stressati dal carico corporeo. Criteri di scelta dell'attività fisica Nella scelta di una attività fisica bisogna tenere in considerazione il grado di efficacia di questa nella riduzione del grasso, la praticabilità e il divertimento. Il calo ponderale è tanto maggiore quanto maggiori sono le masse muscolari coinvolte, questo avviene per esempio in attività come la corsa, il nuoto ecc. È da tener presente che esistono delle limitazioni fisiche e psicologiche per gli obesi in alcuni sport "di terra" come la corsa, il calcio e il basket. Specialmente nei primi periodi di attività infatti, l'obesità rappresenta un limite per l'efficienza della prestazione, quindi comporta un danno psicologico e una sollecitazione eccessivamente gravosa per le articolazioni soprattutto degli arti inferiori. Ci sono sport come il nuoto e il ciclismo che sono sempre raccomandabili poiché comportano una grande spesa energetica ma non un altrettanto grande stress articolare. Con l'allenamento gradualmente viene a crescere l'efficienza fisica dell'individuo, progressivamente scompaiono i limiti fisici alla prestazione. Il peso corporeo diminuisce e migliora la composizione corporea (rapporto massa magra/massa grassa), aumentano la forza, la resistenza e migliora l'abilità motoria. Tutto ciò porta all'abbattimento dei limiti psicologici spesso freno dei soggetti obesi, c'è una crescita dell'autostima e della fiducia in se stessi. A rinforzare questi risultati oltre alla migliorata capacità di prestazione, contribuisce anche il miglior aspetto fisico ottenuto con l'esercizio ed una corretta alimentazione. QUALE ATTIVITA’ FISICA SVOLGERE?? Esame clinico iniziale: evidenziare patologie associate e grado di obesità Attività di tipo aerobico (lunga durata ma bassa intensità) -marcia, corsa, cycletteLieve o moderata intensità –utilizzano maggiori proporzioni di grasso come substrati energeticiLe attività e l’intensità dovranno essere valutate in relazione al grado di obesità e alle patologie presenti Durata: 30 minuti tutti i giorni A seconda della propria situazione ogni soggetto deve essere Nel tempo gradualmente condotto ai livelli più alti di attività La marcia e la corsa che sono sicuramente alla portata di tutti, sono meno praticabili per i gradi di obesità severa, dove viene invece consigliata la cyclette grazie alla posizione seduta che determina un minor aggravio sulle strutture osteoarticolari e sull’apparato cardio-respiratorio Una volta raggiunto un buon calo ponderale e una buona forma fisica risultano di grande beneficio sia attività come nuoto, ciclismo, danza, pattinaggio, sci di fondo, sia quelle attività non propriamente aerobiche che alternano uno sforzo aerobico con fasi di impegno anaerobico OBESITA’ E ORMONI L’obesità si associa a disordini endocrini, coinvolgendo sia ormoni peptidici, sia ormoni steroidi. La causa di tali alterazioni va cercata in momenti eziopatogenetici secondari all’obesità stessa, per cui si instaurerebbero delle modificazioni delle costellazioni ormonali in relazione al grasso corporeo che regrediscono con il dimagrimento. L'obesità addominale è quella che predispone maggiormente a complicanze metaboliche e cardiovascolari. I disordini ormonali che sono causa di obesità si possono riassumere in: •disturbi della funzionalità tiroidea •alterazioni del metabolismo degli zuccheri o dell'insulina (Ridotta Tolleranza Glucidica, iperinsulinismo, diabete mellito) •alterazioni di altri ormoni quali cortisolo, ormone della crescita, leptina ecc. (che sono molto meno frequenti) Le complicanze sono le seguenti: •dislipidemie: aumento del colesterolo LDL (cattivo) o riduzione di quello HDL (buono), o aumento dei trigliceridi •alterazioni del metabolismo glicidico: Ridotta Tolleranza Glicidica e Diabete Mellito •infarto del miocardio e ictus cerebrale •policistosi ovarica •ridotta fertilità •Acne e/o irsutismo •alopecia areata (perdita di capelli sul vertice del cranio) Sistema endocrino Sono possibili: pubertà precoce, disturbi in vari settori endocrini (la produzione dell’ormone della crescita, la secrezione dell’ormone antidiuretico, il ciclo del cortisolo, bassi livelli di estrogeni e di testosterone – ovvero gli ormoni rispettivamente femminili e maschili – nel sangue, l’aumento di insulina sierica, dei rialzi negli ormoni tiroidei), un’aumentata resistenza periferica all’insulina. Metabolismo Sono frequenti la ridotta tolleranza agli zuccheri, il diabete di tipo 2, valori molto elevati di trigliceridi e colesterolo. La complicanza più grave in assoluto, e purtroppo anche tanto frequente ormai da essere considerata una vera e propria “epidemia nell’epidemia” (OMS 2003) è la sindrome plurimetabolica, che in certi Paesi arriva a colpire il 15% degli obesi, ed è rappresentata da diabete tipo 2, ipercolesterolemia, riduzione del colesterolo HDL, ipertrigliceridemia, ipertensione e naturalmente obesità. Apparato respiratorio Si può avere riduzione della capacità respiratoria, dispnea da sforzo, ridotta ventilazione con riduzione dei livelli d’ossigeno, fino alla cosiddetta sindrome di Pickwick (dal nome di un personaggio di Dickens affetto da questa malattia), nella quale si hanno vere e proprie brevi perdite di coscienza durante le normali attività di vita. Sono anche possibili crisi notturne di apnea, ostruzioni catarrali delle vie respiratorie, bronchiti ricorrenti, asma, aumento dei livelli di anidride carbonica in circolo. Apparato cardiovascolare Nei grandi obesi di vecchia data è pressoché costante l'insufficienza cardiaca, per fortuna assolutamente eccezionale in età pediatrica, così come l’ipertrofia (aumento di volume) del cuore, gli edemi e le varici agli arti inferiori. A queste età precoci è però già possibile ed anzi frequente l’ipertensione(e in generale, circa il 60% degli obesi sono ipertesi), così come sono possibili forme più o meno precoci di aterosclerosi, con aumentato rischio futuro di infarto e ictus cerebrale. L’obesità infantile determina certamente un aumentato rischio di contrarre – una volta adulto – malattie coronariche gravi come l’angina pectoris, l’insufficienza coronarica, l'infarto. Apparato dirigente La calcolosi della colecisti così come la steatosi epatica (accumulo di grasso nelle cellule epatiche) sono purtroppo complicanze già frequenti in età pediatrica. Apparato locomotore Le articolazioni degli obesi sono molto sollecitate ed è naturale che vadano incontro ad alterazioni e malattie degenerative precoci come l'artrosi, la scoliosi, i piedi piatti, la tibia vara (gambe ad "arco"), il ginocchio valgo, lo scivolamento della testa del femore. Cute Acne e smagliature sono le manifestazioni più frequenti, oltre al possibile aumento di infezioni – da funghi o batteriche – nelle pieghe della pelle, che sono più profonde e meno accessibili che nel soggetto normopeso Complicanze ginecologiche ed ostetriche Il menarca (la prima mestruazione) precoce è una eventualità frequente, e ad esso fanno spesso seguito irregolarità del ciclo mestruale, emorragie o cicli lunghi e sovrabbondanti, nonché in seguito complicanze della gravidanza (gestosi). Neoplasie È stata riportata un'aumentata incidenza di tutti i tumori estrogenodipendenti come quello della mammella e dell'utero), nonché del colon, della prostata, di alcuni tumori dell'ovaio. Complicanze di interesse chirurgico Aumentata frequenza di ernie ombelicali ma soprattutto di ernie inguinali ed ernie jatali (della bocca dello stomaco). In generale il rischio operatorio aumenta, anche nel post-operatorio per la difficoltà di cicatrizzazione e di tenuta delle suture. Complicanze psicologiche Primo fra tutti la tendenza a nascondersi e a non esporsi che si esprime in quel comportamento abitualmente definito come timidezza e che trova il suo presupposto in una diffusa e intensa sfiducia in se stessi e in un generale senso di inadeguatezza. Queste condizioni possono a lungo andare e con notevole frequenza sfociare in età postadolescenziale e adulta in vere e proprie fobie sociali. Altrimenti il senso di inadeguatezza può esprimersi in vere e proprie reazioni depressive accompagnate da comportamenti tossicomaniacali verso farmaci o sostanze che insieme al cibo vengono usate nella ricerca di un sollievo dall'ansia. Nel bambino spesso le variazioni costanti del tono dell'umore in senso quasi depressivo e/o l'eccessiva timidezza possono avere serie ripercussioni sul comportamento scolastico e sull'inserimento sociale. Incremento del cortisolo Ciò dipende da un’aumentato metabolismo, con incremento della corticosoluria ma anche da aumento della stimolazione della corteccia del surrene da parte dell’ACTH; pare accertato che la risposta al cortisolo sia maggiore nei soggetti con incremento del rapporto vita/fianchi. È verosimile perciò che nell’obesità addominale sia presente un’ipersensibilità e un’iper responsività dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene regolato dal fine controllo dei recettori glucocorticoidi nel sistema nervoso centrale. A ciò si associa nelle donne con obesità addominale un aumento degli androgeni, espressione di un ipersurrenalismo, con irsutismo e peluria. Non solo nell’obesità addominale, ma anche nel diabete tipo 2 con insulino-resistenza è stata dimostrata un’elevata concentrazione diurna di cortisolo ed ACTH, e di ß-endorfina e una alterata capacità soppressiva del desametasone. Nel diabete tipo 2 dell’uomo è difficile interpretare il possibile ruolo dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene nella patogenesi delle alterazioni metaboliche proprie del diabete anche perché la stessa iperglicemia e lo scompenso metabolico del diabete possono indurre alterazioni neuroendocrine e della risposta del cortisolo agli stimoli. D’altra parte è comprovato come il cortisolo induca insulino-resistenza mediante l’inibizione del trasporto del glucosio, dell’attività della glicogeno-sintasi muscolare, di molte tappe recettoriali e postrecettoriali del segnale insulinico e infine mediante stimolazione della lipolisi del tessuto adiposo e quindi della concentrazione plasmatica di FFA. Aumento delle catecolamine L’attività simpatica è aumentata nell’obesità per un aumentato tono simpatico di base. L’iperinsulinemia basale e postprandiale che accompagna l’obesità è un fattore di stimolo dell’attività simpatica. In realtà l’effetto potenziante dell’insulina postprandiale viene meno nell’obesità dal momento che la risposta adattativa del sistema nervoso simpatico sembra essere già massimale nel soggetto obeso e non è ulteriormente modificabile. L’escrezione urinaria di noradrenalina nelle 24 ore è correlata al grado di obesità, alla distribuzione centrale del tessuto adiposo e all’iperinsulinemia che accompagna l’obesità. Inoltre nell’obesità si avrà aumento della pressione arteriosa con rischio di aritmie ed infarto del miocardio, specie se il soggetto è dislipidemico e fuma. Per quanto riguarda la funzione della midollare surrenalica nell’obesità, dalla letteratura scaturisce che esiste una ridotta secrezione di adrenalina. Esiste ancora una ridotta attività della midollare del surrene con iperestrogenismo: da qui l’obesità con ginecomastia. Testosterone Nell’uomo obeso i livelli totali di testosterone risultano ridotti. In numerosi studi anche le concentrazioni di testosterone libero attivo e di sex-hormone - binding - g o b u l i n (SHBG) come pure di ormone follicolostimolante (FSH) sono ridotti col risultato di un quadro di ipogonadismo. Anche il deidroepiandrosterone solfato (DHEA-S) risulta essere ridotto in maniera proporzionale alla distribuzione centrale del grasso addominale e con i livelli di insulina; essendo questa condizione correlata con la mortalità cardiovascolare. Inoltre da studi recenti sembra che i livelli di testosterone siano correlabili con la resistenza insulinica, tant’è che il soggetto che è affetto da ipogonadismo, se effettua trattamento sostitutivo con ormoni gonadici, vede migliorare la sua glicemia e la resistenza insulinica periferica. A dosi elevate, però, la somministrazione di testosterone o di anabolizzanti induce al contrario un peggioramento della sensibilità all’insulina e della tolleranza al glucosio (vedi culturisti Un trattamento cronico con androgeni può indurre una specifica riduzione, anche se limitata, del grasso viscerale senza interferenze sul grasso delle altre regioni e in particolare sul grasso sottocutaneo. Dopo trattamento con testosterone si assiste ad una riduzione del grasso viscerale, dell’utilizzazione dei lipidi, del turnover dei trigliceridi e dell’attività della lipoproteinlipasi, mentre la lipolisi risulta essere stimolata. Si è visto, altresì, che il testosterone è in grado di agire sul grasso viscerale consentendone il suo riassorbimento Nelle donne, al contrario, esiste la sindrome dell’ovaio policistico associata ad obesità ed iperandrogenismo. L’iperandrogenismo sembra essere più pronunciato nelle donne con obesità centrale o viscerale. Consensualmente all’aumento del testosterone l’SHBG risulta ridotto contribuendo di per sé alla distribuzione centrale dell’adiposità. I ridotti livelli di SHBG, generalmente indicatori di iperandrogenismo e l’aumento del testosterone libero sono associati ad insulino-resistenza nelle donne sia in fase pre che post-menopausale. I ridotti valori di SHBG sono in grado di predire il diabete tipo 2. La correzione dell’iperandrogenismo è in grado di migliorare l’insulino-resistenza. L’iperandrogenismo nella donna è dunque seguito da una condizione di insulino-resistenza. D’altra parte anche l’iperinsulinemia secondaria all’insulino-resistenza causa un’aumentata produzione di androgeni. Gli androgeni causano insulino-resistenza; la componente iperinsulinemica a sua volta induce un’aumentata produzione di androgeni con un processo di ciclo vizioso. L’obesità nella donna è seguita da irregolarità mestruali e da alterazioni della secrezione degli ormoni steroidei femminili, che originano a livello della gonadotropine e dei loro releasing-ormoni-ipotalamici. Tali disordini della secrezione degli ormoni steroidi sessuali sembrano essere presenti soprattutto nella donna con obesità addominale centrale, che presenta più frequentemente irregolarità mestruali o amenorrea. Peraltro, il trattamento con estrogeni (17-ß estradiolo) in donne diabetiche insulino-resistenti, aumentando l’SHBG e, riducendo il testosterone libero e l’eventuale iperandrogenismo, determina un netto miglioramento del compenso metabolico e della sensibilità insulinica. Ormone della crescita Nell’obesità i livelli dell’ormone della crescita (GH) sono bassi e la sua secrezione pulsatile è ridotta sia per frequenza che per altezza dei picchi. Il deficit di secrezione del GH sembra particolarmente pronunciato nell’obesità viscerale. Dopo somministrazione di testosterone, nell’uomo con obesità viscerale, la secrezione di GH migliora, anche se non si normalizza, suggerendo che il testosterone possa in parte controllare la secrezione di GH. In soggetti con obesità viscerale con ridotta secrezione di GH è stato dimostrato che piccole dosi di GH, tali da mimare la secrezione fisiologica, sono in grado di ridurre l’insulino-resistenza. TIROIDE La funzione tiroidea non è compromessa in presenza di obesità. E’ vero l’opposto e, cioè, che un soggetto diventa secondariamente obeso se la tiroide è insufficiente, e questo si manifesta nell’ipotiroidismo. Infatti i livelli di tiroxina (T4) totale e libera sono risultati normali in numerose popolazioni di soggetti obesi. Per quanto riguarda invece la triiodotironina (T3) i valori normali di T3 totale e libera possono risultare ai limiti o elevati. D’altra parte è l’apporto calorico che influenza i livelli di T3, che risultano ridotti in corso di dieta con apporto calorico inferiore a 600 calorie/die, altrimenti l’organismo andrebbe in catabolismo e consumerebbe la massa muscolare. Dopo 2 giorni di tale restrizione calorica il T3 si riduce del 40% mentre la rT3 si raddoppia e la tiroxina rimane invariata. Al contrario una dieta ricca induce un aumento della T3 e una riduzione consensuale della rT3. Gli ormoni tiroidei non sembrano influenzare la sintesi e la secrezione di leptina. Essi peraltro svolgono un ruolo permissivo sulla lipolisi e sul catabolismo dei trigliceridi di deposito. Gli ormoni tiroidei sono in grado di aumentare i ß3recettori adrenergici nel tessuto adiposo, mediatori dell’effetto lipolitico delle catecolamine. Tuttavia il medico serio non utilizzerà mai gli ormoni tiroidei per consentire la lipolisi, cioè lo scioglimento dei depositi di grasso corporeo e ciò per evitare danni all’apparato cardiovascolare, non ultime le aritmie! RELAZIONE TRA OBESITA' E ORMONI I carboidrati, le proteine ed i grassi una volta ingeriti stimolano le ghiandole endocrine dell'organismo, a loro volta le ghiandole producono ormoni diversi secondo gli alimenti. L'organismo risponde all' ingestione di carboidrati (zuccheri) secernendo l'ormone insulina. La quantità di insulina secreta è direttamente proporzionale alla percentuale dei carboidrati degli alimenti ed alla loro rapidità di assorbimento. L' insulina è indispensabile alla vita, è secreta dalle cellule beta delle insule di Langherans del pancreas. L'insulina facilita l'ingresso del glucosio, del potassio, degli aminoacidi attraverso le membrane dentro le cellule e facilita la sintesi delle proteine. Ma l'insulina facilita anche la trasformazione dei carboidrati in grassi e l'accumulo dei grassi nei tessuti ed infine essa blocca la lipolisi (utilizzazione dei grassi), pertanto è da considerare l'ormone dell'ingrassamento. Quando l' insulina è carente, come nel diabete mellito di tipo 1, i grassi non sono sintetizzati nell'organismo ed il peso difficilmente aumenta. In assenza di adeguate quantità di insulina e di glucosio sono i grassi che devono sostenere la maggior parte del fabbisogno energetico dell'organismo. L'obesità era inesistente tra gli uomini del paleolitico come è inesistente oggi tra i primati della savana. con l'introduzione dell'agricoltura e il consumo dei cereali, dei condimenti, del sale e dell' allevamento di animali ebbero inizio i primi obesi. La causa dell' obesità è da ricercare nell'introduzione di alimenti, ricchi di carboidrati e calorie, il conseguente eccesso di insulina induce la sintesi e l'immagazzinamento dei grassi e l'aumento di peso. Con questo sistema gli allevatori fanno ingrassare gli animali da cortile. Il tessuto adiposo produce numerose citochine coinvolte nelle vie dell'infiammazione (TNFα. MCP-1, IL6, leptina, resistina, adiponectina, etc). Alcune di queste citochine sono prodotte dagli adipociti mentre altre sono prodotte dalle cellule infiammatorie che infiltrano il tessuto. Per Concludere: Il Tessuto Adiposo: un organo endocrino Il tessuto adiposo è in grado di secernere molecole che fungono da segnale autocrino/paracrino o endocrino che modulano la funzione del tessuto adiposo e influenzano la funzione di altri tessuti/organi: muscolo scheletrico, fegato, sistema nervoso centrale, cellule Beta-pancreatiche, gonadi, organi linfatici ed apparato cardiovascolare. Le sostanze più importanti prodotte dal tessuto adiposo sono: Adipochina Azione Biologica Leptina Regola la funzione ipotalamo-ipofisiaria, immunitaria, riduce l'appetito Adiponectina Modula l’insulino-sensibilità; ha azione vasoprotettiva e antiinfiammatoria Resistina Induce insulino-resistenza nel fegato e msucolo; ha azione proinfiammatoria Visfatina Azione insulino-simile TNFα È coinvolto nella disfunzione endoteliale e l’aterosclerosi; induce l’insulino resistenza IL-6 Pro-infiammatoria, pro-ateroclerogena IL-8 Pro-infiammatoria; pro-ateroclerogena MCP-1 Induce chemotassi di monociti e cellule endoteliali in siti infiammatori Adipsina Fattore D del complemento, stimola la sintesi dei TG RBP4 Induce insulino-resistenza nel muscolo PAI-1 Inibisce la fibrinolisi; promuove il rimodellamento vascolare; i suoi Il tessuto adiposo bianco, considerato per molti anni un tessuto inerte, con la sola funzione di riserva energetica, viene oggi considerato un vero e proprio organo endocrino, coinvolto in numerosi processi fisiologici e patologici, fra cui immunità e infiammazione. In particolare numerose molecole proinfiammatorie ed antiinfiammatorie, la cui produzione nel tessuto adiposo degli obesi appare sregolata, sembrano essere coinvolte nello sviluppo dell'insulino-resistenza e nell’aumento del rischio cardiovascolare associato all’obesità. Adiponectina L'adiponectina è una proteina di 244 amminoacidi, appartenente alla categoria delle adipochine. Come tale viene sintetizzata dalle cellule del tessuto adiposo, in particolare dagli adipociti bianchi maturi, e con la sua azione influenza la funzionalità e l'attività strutturale di altri tessuti. L'adiponectina è un ormone proteico che modula alcuni processi metabolici, inclusa la regolazione del glucosio e il catabolismo degli acidi grassi Proprietà antiaterogeniche ed antinfiammatorie Effetto protettivo sul rischio cardiovascolare PRINCIPALI AZIONI DELL'ADIPONECTINA Aumento dell'adiponectina ↑ Tolleranza al glucosio ↑ Colesterolo HDL ↓ Insulino resistenza ↓ Sintesi di trigliceridi Calo dell'adiponectina tipico degli obesi e dei diabetici di tipo II ↓ Tolleranza al glucosio ↓ Colesterolo HDL ↑ Insulino resistenza ↑ Sintesi di trigliceridi Diminuito rischio di Aumentato rischio di aterosclerosi aterosclerosi e diabete tipo II e diabete tipo II Una riduzione delle concentrazioni sieriche si apprezza non solo nell'obesità ma anche nei soggetti affetti dalle tipiche malattie ad essa correlate, come il diabete mellito di tipo II e le patologie cardiovascolari. L’adiponectina è l’unica proteina prodotta dal tessuto adiposo che subisce down-regulation in relazione all’eccesso ponderale e che svolge una funzione di protezione nei confronti delle alterazioni metaboliche. I suoi livelli circolanti sono inversamente correlati con diversi indici di insulino-resistenza: bassi livelli di adiponectina si associano ad aumentato rischio di diabete, ridotta utilizzazione periferica del glucosio e ridotta ossidazione muscolare degli acidi grassi. Per alcune adipochine dotate di azione pro-infiammatoria, la cui produzione risulta aumentata nell’obesità, è stato ipotizzato un ruolo diretto anche nella patogenesi della disfunzione endoteliale e dell’aterosclerosi: al Tnf-α è attribuita la capacità di favorire l’adesione e la migrazione dei monociti circolanti nella parete arteriosa e la loro conversione in macrofagi, mentre la leptina favorisce l’accumulo di colesterolo nei macrofagi attivati. Per l’adiponectina, invece, sembra dimostrato un ruolo protettivo, in quanto essa si accumula solamente in sede di lesione vascolare e inibisce la proliferazione delle cellule monocitarie e muscolari lisce, contrastando l’azione del Tnf-α a livello endoteliale e vascolare. La sintesi e secrezione di adiponectina è regolata da diversi meccanismi; fra questi, è stato dimostrato che l’insulina stimola l’espressione del gene dell’adiponectina e la sua produzione da adipociti in coltura e che sia l’insulina che l’insulin-like growth factor-1 aumentano la sintesi di adiponectina negli adipociti isolati dal tessuto adiposo viscerale. Per quanto riguarda il meccanismo di azione dell’adiponectina, si conoscono due recettori specifici, adipoR1, prevalente nel muscolo scheletrico, e adipoR2, principalmente espresso nel fegato. Entrambi i recettori, presenti anche nei monociti e macrofagi umani, mediano l’ossidazione degli acidi grassi e l’uptake di glucosio. I recettori dell’adiponectina sono espressi anche nel tessuto cardiaco. L’adiponectina svolge un ruolo importante nella regolazione della funzione dell’insulina e nell’omeostasi energetica. I livelli circolanti di adiponectina e l’espressione genica nel tessuto adiposo sono ridotti nei soggetti obesi e in quelli con diabete di tipo 2. I livelli circolanti risultano inversamente correlati con l’indice di massa corporea (BMI), con i livelli plasmatici di glucosio, insulina e trigliceridi e con il grado di insulino resistenza. Oltre a questi effetti sul metabolismo glucidico, l’adiponectina esercita importanti funzioni a livello vascolare e cardiaco, in particolare per quanto riguarda la funzione endoteliale, la protezione dal danno da ischemia e riperfusione, gli effetti anti-infiammatori, antiapoptotici e anti-ipertrofici. a) Indice diagnostico/prognostico nelle malattie cardiovascolari. Elevati livelli circolanti di adiponectina sono associati con un minor rischio di coronaropatia (CAD) e questa associazione è indipendente da altri ben noti fattori di rischio e, in soggetti non diabetici, i livelli circolanti di adiponectina sono inversamente correlati con la severità del CAD. Inoltre, soggetti con più elevati livelli di adiponectina hanno una riduzione significativa del rischio di infarto del miocardico. Bassi livelli di adiponectina sembrano, invece, essere associati con un esordio precoce della coronaropatia e con la presenza di lesioni aterosclerotiche multiple nelle arterie coronarie. b) predittore e marcatore di sindrome metabolica, specialmente nel bambino e nell’adolescente obeso. I livelli di adiponectina sono ridotti nei bambini e negli adolescenti obesi in parallelo con l’aumento degli indici infiammatorii (proteina C reattiva e citochine proinfiammatorie). Questa correlazione inversa è indipendente dall’insulino-resistenza e dal grado di adiposità nel bambino/adolescente obeso. E’ stato suggerito che questa adipocitochina possa essere coinvolta nel meccanismo che lega infiammazione e obesità e che, nell’obesità infantile, possa agire come biomarcatore della sindrome metabolica Gli adipociti viscerali e quindi l’obesità addominale è direttamente responsabile dell’abbassamento dell’adiponectina. Interviene nella rigenerazione del muscolo scheletrico. Vediamo un effetto pro-miogenico dell’insulina e un’azione insulino-mimetica dell’adiponectina Adiponectina - È un ormone che controlla il metabolismo energetico di lipidi e carboidrati; sembra sia in grado di incrementare il consumo dei lipidi (per le funzioni vitali) e modulare l'effetto dell'insulina. I risultati sono attualmente limitati in particolar modo a soggetti con alterata tolleranza glicidica, anziani o soggetti affetti da sovrappeso/obesità; i dati comunque correlano bassi livelli di adiponectina a condizioni di adiposità (sovrappeso/obesità) e di insulino-resistenza. Nonostante le conoscenze siano comunque limitate, questa molecola suscita molto interesse per lo sviluppo di nuovi farmaci antidiabetici. Resistina - Potrebbe essere una delle cause dei legami tra l'obesità e il diabete tipo 2; secondo alcuni studiosi infatti, la resistina (la cui secrezione sembra proporzionale al grado di adiposità) inibirebbe l'azione dell'insulina. Attualmente sono necessari altri studi per confermare il collegamento di questa molecola con il diabete; nel caso di conferme, si potrebbe prospettare lo studio di molecole (farmaci) in grado di contrastare gli effetti di quest'ormone e diagnosticare precocemente lo sviluppo del diabete tipo 2 tramite la monitorizzazione della concentrazione di resistina. Alcune delle principali adipochine: LEPTINA: è un fondamentale segnale di sazietà a livello cerebrale; influenza inoltre svariate attività corporee, come l'ematopoiesi e la riproduzione; l'espressione e la secrezione della leptina aumentano nell'obesità. ADIPONECTINA: importante nella regolazione del metabolismo energetico, favorisce l'ossidazione dei trigliceridi ed aumenta la sensibilità insulinica di muscoli e fegato; l'espressione e la secrezione di adiponectina diminuiscono nell'obesità. ASP: aumenta l'uptake di glucosio negli adipociti, inibisce la lipasi ormono-sensibile e attiva la diacilglicerolo aciltransferasi. Ha quindi un'attività stimolante sulla sintesi di trigliceridi ed inibitoria sull'ossidazione degli acidi grassi. TNF-a: l'eccessiva produzione di questa sostanza da parte del tessuto adiposo è correlata nell'insulino resistanza negli obesi. Incrementa infatti la lipolisi ed il conseguente aumento dei FFA circolanti; a livello del tessuto muscolare riduce l'espressione del trasportatore GLUT-4 del glucosio. Manda inoltre in apoptosi le cellule adipose brune, deputate alla termogenesi ausiliaria, e ne riduce la funzionalità. PAI-1: è un fattore causale della trombosi vascolare. RESISTINA: inibisce l'uptake di glucosio nelle cellule muscolari scheletriche. CCK: (colecistochinina), ormone proteico secreto dall’intestino tenue, stimola la secrezione di succo pancreatico e di enzimi digestivi, lo svuotamento della colecisti, la motilità dell’intestino ed è un segnale di sazietà GLP-1: Glucagon-like peptide-1 (GLP-1) ormone proteico secreto dall’intestino. E’ il risultato del taglio della molecola del proglucagone BOMBESINA: nell’uomo peptide rilasciante la gastrina. Inibisce l'assunzione di cibo (come la colecistochinina, è una delle principali molecole che controllano il senso della fame) regola la contrattilità della muscolatura liscia, regola la secrezione esocrina ed endocrina, la pressione arteriosa la produzione degli zuccheri e della crescita cellulare NPY1: neuropeptide Y è un polipeptide molto diffuso nel sistema nervoso centrale e nel sistema nervoso autonomo; svolge diverse azioni, tra cui l’aumento dell’appetito e la modulazione della risposta vasocostrittrice innescata dai neuroni noradrenergici è un potente stimolatore dell’appetito ed ha uno spiccato effetto anti-anoressizzante MCH: ormone concentrante della melanina (MCH), promotore dell’appetito. CRH:Ormone di liberazione della corticotropina (Corticotropin-releasing hormone e originariamente conosiuto come CRF ovvero corticotropin-releasing factor) è un ormone polipeptidico ipotalamico, nonché un neurotrasmettitore, coinvolto nella risposta agli stress