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Reunión Clínica 10 de Septiembre 2011
10:15 -11:00 horas
“Interacciones entre el proceso inflamatorio y nutrición de
hierro en sujetos obesos y/o diabéticos”
Presentan:
Nut. Mónica Andrews
T. M. Miguel Arredondo
Laboratorio de Micronutrientes/INTA
Universidad de Chile
Caso Clínico 2
La inflamación característica de la obesidad es un factor de riesgo para el desarrollo de
diabetes mellitus tipo 2. El aumento de citoquinas pro-inflamatorias desencadena un
aumento de estrés oxidativo, que conduce finalmente a una disminución de la secreción de
insulina. Estudios epidemiológicos recientes han mostrado una relación entre la nutrición
de hierro y el riesgo de desarrollar diabetes, si bien no está claro cuál es el mecanismo
molecular de esta relación, se cree podría deberse a una mayor generación de especies
reactivas al oxígeno.
Objetivo: Estudiar genes asociados a la inflamación y asociarlos con parámetros
bioquímicos y de nutrición de hierro (Fe) en pacientes diabéticos tipo 2 obesos.
Metodología: Se estudió 30 sujetos obesos con diabetes tipo 2 (DMOB); 30 sujetos obesos
(OB) y 30 sujetos controles (CN), todos hombres. Se aislaron células mononucleares
periféricas (CMPs) mediante gradiente de Ficoll, se incubaron por 20 horas con 5 μM y 40
μM de Fe y 20 mM glucosa/5 μM de Fe. RNA total se obtuvo mediante técnica
convencional. Se determinó la abundancia relativa de los genes de hepcidina, HIF-1α,
TNF-α, IL-6, Mitofusina-2 (Mfn-2), Nf-Kb, Toll like receptor (TLR-2 y TLR-4). Además,
se determinaron parámetros bioquímicos (glicemia, insulina, perfil lipídico, PCRus) y de
nutrición de Fe (ferritina, hierro total, receptor de transferrina, hemoglobina).
Resultados: En individuos DMBO se observó mayores niveles séricos de ferritina que en
sujetos OB y CN (en ng/ml: 95.5 (45.8-150.8); 67.5 (35.6-111.7) y 42.8 (10.7-102.2),
respectivamente; ANOVA de una vía: p<0.001) y menor saturación de transferrina (en %:
23.3±7.9; 31,9±6.8; 30.4±8.0 respectivamente; ANOVA de una vía: p<0.05). Se encontró
que los pacientes DMOB tenían una mayor PCRus que los sujetos OB y CN (en μg/dl:
4.1±1.6; 3.0±1.3; 1.1±0.5; ANOVA de una vía: p=0.001). No se observó diferencias en
hemoglobina entre los grupos, sin embargo 4/13 pacientes DMOB presentaron anemia
(hemoglobina menor a 13 g/dl y Fe menor a 70 μg/dl).
La abundancia relativa del RNAm de células CMPs expuestas a altas concentraciones de Fe
fueron mayores en sujetos DMOB que OB para hepcidina, IL-6, TNF-α y TLR-2. La
abundancia relativa de TLR-4 no fue distinta entre OB y DMBO. Tanto en OB como en
DMOB la abundancia relativa de los RNAm de Mfn-2 y HIF-1α fue menor que en los
controles (Tabla Nº1).
Tabla Nº1:
Abundancia relativa del RNAm(normalizado por los controles) de células CMPs expuestas
a altas concentraciones de Fe.
Gen
Obesos
DMOB
p*
Hepcidina
<0.001
8.0 ± 1.6
27.4 ± 5.1
Nf-Kb
NS
15.6 ± 2.7
14.3 ± 2.9
IL-6
<0.001
1.5 ± 0.4
34.4 ± 2.6
<0.001
TNF-α
0.3 ± 0.1
3.3 ± 0.9
TLR-2
<0.001
1.7 ± 0.8
2.5 ± 0.6
TLR-4
NS
4.7 ± 0.8
4.7 ± 1.1
Mfn-2
<0.01
0.002 ± 0.002
0.1 ± 0.02
<0.01
HIF-1α
0.3 ± 0.1
0.7 ± 0.4
•
ANOVA de una vía
Las CMPs de sujetos DMOB cultivadas con altas concentraciones de glucosa mostraron un
aumento en la expresión de HIF-1α, IL-6, hepcidina, NF-Kb y TNF-α y una disminución
significativa de Mfn-2. La abundancia relativa de TLR-2 y TLR-4 fue mayor en OB que en
DMOB (Tabla Nº2).
Tabla Nº2:
Abundancia relativa del RNAm(normalizado por los controles) de células CMPs expuestas
a altas concentraciones de Glucosa.
Gen
Hepcidina
Nf-Kb
IL-6
TNF-α
TLR-2
TLR-4
Mfn-2
HIF-1α
Obesos
31.6 ± 4.9
212 ± 17
5.7 ± 1.2
2.1 ± 0.9
8.7 ± 1.4
3.8 ± 1.1
0.06 ± 0.01
2.1 ± 0.9
DMOB
19.7 ± 2.2
1366 ± 229
50.6 ± 4.3
5.5 ± 0.7
12.7 ± 1.9
6.3 ± 1.1
0.2 ± 0.09
5.4 ± 1.0
p*
<0.001
<0.001
<0.001
<0.001
<0.0001
<0.0001
<0.001
<0.001
Se encontró una correlación positiva tanto para DMOB como para OB entre ferritina y
PCRus (r=0.67, p<0.001 y r=0.50, p=0.003, respectivamente) y entre ferritina e IMC
(r=0.32, p=0.04 y r=0.44, p=0.007, respectivamente). No se observó correlación entre estos
parámetros en los sujetos controles. También, se encontró una correlación positiva en
sujetos obesos entre HOMA y niveles de ferritina (r=0.57, p<0.0005).
Conclusiones: Los sujetos diabéticos tienen una elevad expresión de los genes
controladores de la inflamación (TLR-2, TLR-4 y Nf-Kb), lo que induce a una mayor
abundancia de genes que responden a estos (TNF-α, IL-6 y hepcidina). Tanto obesos como
diabéticos/obesos tienen una disminuida expresión de mitofusina lo que sugiere además,
una disminuida capacidad de fosforilación oxidativa.