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UNIVERSIDAD DE MÁLAGA DEPARTAMENTO DE MEDICINA Y DERMATOLOGÍA DE LA FACULTAD DE MEDICINA DE MÁLAGA Tesis Doctoral Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. Francisca Martín Ocaña 2 de Febrero de 2016
AUTOR: Francisca Martín Ocaña http://orcid.org/0000-0002-3134-205X EDITA: Publicaciones y Divulgación Científica. Universidad de Málaga Esta obra está bajo una licencia de Creative Commons Reconocimiento-NoComercialSinObraDerivada 4.0 Internacional: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/legalcode Cualquier parte de esta obra se puede reproducir sin autorización pero con el reconocimiento y atribución de los autores. No se puede hacer uso comercial de la obra y no se puede alterar, transformar o hacer obras derivadas. Esta Tesis Doctoral está depositada en el Repositorio Institucional de la Universidad de Málaga (RIUMA): riuma.uma.es
©Francisca Martín Ocaña. 2016 [email protected]
D. Raúl J. Andrade Bellido, Doctor en Medicina y Cirugía, Catedrático del Departamento de Medicina y Dermatología de la Universidad de Málaga y Jefe de Servicio del Área de Aparato Digestivo del Servicio de Aparato Digestivo del Hospital Universitario Virgen de la Victoria de Málaga D. José Manuel García Almeida, profesor Asociado del Departamento de Medicina y Dermatología de la Facultad de Medicina de Málaga. CERTIFICAN: Que Dña. Francisca Martín Ocaña ha realizado personalmente y bajo nuestra dirección el trabajo de Tesis Doctoral "Estudio de la microbiota intestinal en pacientes con síndrome metabólico y enfermedad hepática grasa no alcohólica‖, que ha sido concluido con todo aprovechamiento, habiendo los que suscriben revisado esta Tesis y estando conformes con su presentación para ser juzgada. Málaga, 16 de Noviembre de 2015 Dr. D. Raúl J. Andrade Bellido Dr. D. José Manuel García Almeida
AGRADECIMIENTOS: Resulta difícil sintetizar en unas breves líneas mi enorme gratitud hacia todas aquellas personas que de una u otra manera, me han ayudado y han compartido conmigo la ilusión de este proyecto. Al Doctor D. José Manuel García Almeida, por brindarme la oportunidad de realizar esta tesis doctoral, facilitándome todo lo que estaba a su alcance. Por su confianza, su buena disposición y por hacerme sonreír incluso en momentos de desesperación. Al Doctor D. Raúl Andrade Bellido, por sus siempre acertados consejos y su amable supervisión. Al Servicio de Aparato Digestivo del Hospital de la Axarquía de Vélez-Málaga, en especial a Inmaculada Morgado, por su generosidad y su tiempo. Al personal de laboratorio y biblioteca del Hospital de la Axarquía, en especial a Teresa, Lucía y Toñi, por su inestimable ayuda en la recogida de muestras y datos. Un agradecimiento muy especial a Sergio Urenda Esteba, mi marido, por su paciencia, comprensión incondicional y amor. Por acompañarme todo el tiempo necesario en éste y otros muchos momentos. A mis padres, a los que admiro por ser un ejemplo de sacrificio y bondad. A mis hermanas, a las que es imposible pagar su amor como se merecen. A mi familia, por contribuir en la parte más humana: dándome siempre ánimos. En especial a Inmaculada Guerrero, por demostrarme siempre que se puede trabajar desde el corazón. A mis amigos por comprender mis ausencias. Y por último a los pacientes, verdaderos protagonistas de este trabajo. Gracias a todos
ABREVIACIONES ACT: Agua corporal total AEC: Agua extracelular AG: Ácidos grasos AGNE: Ácidos grasos no esterificados AGCC: Ácidos grasos de cadena corta AIC: Agua intracelular ALT: Alanina aminotransferasa AMP: Adenosinmonofosfato AMPK: Proteína cinasa activada por Adenosinmonofosfato Apo-E: Apoproteína E AST: Aspartato aminotransferasa BH: Biopsia hepática BIA: Impedancia bioeléctrica CEH: Células estrelladas hepáticas ChREBP: Proteína de unión al elemento de respuesta a hidratos de carbono CK: Citoqueratina CRH: Corticotropina CYP: Citocromo DAMPs: Patrones moleculares asociados a daño. DASH: Dietary Approaches to Stop Hypertension DM: Diabetes Mellitus DME: Dieta Mediterránea ECV: Enfermedad Cardiovascular EHGNA: Enfermedad Hepática Grasa no Alcohólica EHNA: Esteatohepatitis No Alcohólica EII: Enfermedad Inflamatoria Intestinal ELFG: European Liver Fibrosis Group ERO: Especias reactivas de oxígeno ES: Esteatosis hepática simple EE.UU.: Estados Unidos EOSS: Edmont Obesity Staging System FA: Fosfatasa Alcalina FIAF: Factor adiposo inducido por ayuno FLI: Fatty Liver Index GEB: Gasto energético basal
GF: Libre de gérmenes GGT: Gamma-glutamil-transpeptidasa GNMT-KO: Glicina N-metiltransferasa Knockout HbA1c: Hemoglobina Glicosilada HNE: Aldehído 4-hidroxinonenal HTA: Hipertensión arterial IASO: Asociación Internacional para el Estudio de la Obesidad IDF: International Diabetes Federation IG: Intolerancia glucídica IGF: Factor de crecimiento de tipo insulínico IL: Interleucina IMC: Índice de masa corporal IPAQ: International Physical Activity Questionnaire IRS: Insulin Receptor Substrate LAP: Lipid Accumulation Product LOX: Lipooxigenasa hepática LPL: Lipoproteín lipasa LPS: Lipopolisacáridos LXR: Receptor X del hígado MAT: Metionina Adenosiltransferasa MCC: Masa celular corporal MDA: Malondialdehído MG: Masa grasa MLG: Masa libre de grasa MSH: Hormona estimuladora de melanocitos MTTP: Proteína microsomal de trasferencia de triglicéridos NAFLD: Non-Alcoholic Fatty Liver Disease NASH: Non Alcoholic Steatohepatitis NCEP-ATP III: National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III NHANES: US National Health and Nutrition Examination Survery NPY: Neuropéptido Y OMS: Organización Mundial de la Salud ON: Óxido Nítrico PAMP´s: Patrones moleculares asociados a patógenos PUFA: Acidos Grasos Poliinsaturados RE: Retículo endoplásmico
RI: Resistencia a la Insulina RL: Radical libre RLO: Radical libre de oxígeno RMN: Resonancia Magnética Nuclear SAH: S-Adenosil SAMe: S-Adenosilmetionina SEEDO: Sociedad Española para el Estudio de la Obesidad SM: Síndrome Metabólico SRAA: Sistema renina-angiotensinaaldosterona SREBP: Sterol regulatory element binding protein TAC: Tomografía Axial Computerizada TG: Triglicéridos. TGF-β: Factor transformador del crecimiento beta TGI: Tracto gastrointestinal TLR: Toll-like-receptors TNF-α: Factor de necrosis tumoral alfa UFC: Unidad formadora de colonias UPLC-MS: Cromatografía líquida de alta resolución acoplada espectrometría de masas US: Ecografía abdominal VLDL: Very Low Density Lipoproteins
ERRATA Título: Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. Dña. Francisca Martín Ocaña. Málaga. Universidad de Málaga. Página Línea Dice Debe decir
1. Introducción
Introducción 24 1.1.3. ETIOPATOGENIA Y FISIOPATOLOGÍA Desde el punto de vista etiológico, la NAFLD se asocia con una amplia variedad de procesos clínicos (Tabla 1) (31) (32) (33) y, tanto la patogenia como la prevalencia, historia natural y tratamiento, pueden ser muy diferentes para las distintas posibles causas. Tabla 1. Factores etiológicos asociados a esteatohepatitis no alcohólica Primaria: procesos o condiciones clínicas asociadas al síndrome metabólico Obesidad Diabetes mellitus tipo 2 Hipertrigliceridemia Hipertensión arterial Secundaria Otros trastornos metabólicos adquiridos - Pérdida de peso intensa Por dieta o ayuno Procedimientos quirúrgicos Derivación intestinal (yeyunoileal) Resección extensa de intestino delgado Gastroplastia o derivación gástrica Derivación biliopancreática - Kwashiorkor - Nutrición parenteral total - Déficit de colina Otros trastornos metabólicos congénitos y/o hereditarios - Lipodistrofia/lipoatrofia - Síndrome de Mauriac - Abeta e hipobetalipoproteinemia - Hepatoesteatosis familiar - Glucogenosis - Homocistinuria - Tirosinemia - Alteraciones hereditarias del metabolismo de la carnitina - Enfermedad de Wilson - Enfermedad de Weber-Christian - Enfermedad de Andersen Fármacos - Maleato de Perhexilina - Amiodarona - Glucocorticoides - Estrógenos sintéticos - Tamoxifeno - Cloroquina - Bloqueadores de los canales de calcio - Diltiazem - Sulfasalazina - Espironolactona - Metotrexato - Naproxeno - Oxakazina - Terapia antirretroviral de alta actividad Miscelánea - Exposición ocupacional o ambiental a hepatotóxicos - Diverticulosis yeyunal con sobrecrecimiento bacteriano - Enfermedad inflamatoria intestinal - Enfermedad celíaca - Síndrome de realimentación - Lipodistrofia parcial - Síndrome del aceite tóxico
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 25 Aunque no es una diferenciación de aceptación unánime, es conveniente separar la NAFLD primaria, esto es, en la que no existe un agente etiológico aparente, de la NAFLD secundaria, en la que sí es posible individualizar un factor desencadenante concreto. La forma primaria forma parte del síndrome metabólico, mientras que la forma secundaria se ha descrito en un número elevado de diversas condiciones, como otros cuadros metabólicos, la cirugía bariátrica o algunos fármacos y tóxicos. Las causas metabólicas primarias son, con diferencia, las más frecuentes. La patogenia de la forma primaria es un tema controvertido y de conocimiento muy parcelario. En cualquier caso, se acepta un patrón multifactorial (34) (35) y su origen y evolución son el resultado de diversos acontecimientos, en especial dietéticos y de estilo de vida, que inciden en un contexto genético adecuado para promover múltiples alteraciones metabólicas e inmunológicas. (34) (36) Se han postulado diversas teorías (Figura 1). La pionera fue la teoría del “doble impacto”, basada en el modelo propuesto por Day y James (37) en 1998. El primer impacto parece ser una resistencia a la insulina (RI) periférica con resultado de acumulación grasa en el hígado (esteatosis) y, el segundo, un estrés oxidativo crónico que conduce a una lesión hepatocelular y fibrosis (esteatohepatitis). Con posterioridad se han enunciado otras hipótesis en las que, además de esos dos impactos, se definen otros subsiguientes. Entre ellas se encuentra la teoría del “multi-impacto”, defendida por Diehl (36), que especifica la génesis de cirrosis (tercer impacto) y, eventualmente, de hepatocarcinoma (cuarto impacto). Figura 1. Teorías sobre patogenia de NAFLD primaria: del doble impacto por Day & James y del multiimpacto, según Diehl. Doble impacto Factor clave Multi-impacto Day & James, 1998 Diehl, 2003 Resistencia a la insulina Estrés oxidativo Cascada de citosinas Factores genéticos, ambientales, dietéticos ¿? Normal Esteatosis Esteatohepatitis Normal Esteatosis Esteatohepatitis Cirrosis Hepatocarcinoma
Introducción 26 1.1.3.1. Primer impacto: progresión de hígado normal a esteatosis. En condiciones fisiológicas, la homeostasis lipídica requiere de interacciones metabólicas coordinadas entre el hígado, el músculo y el tejido adiposo, ejercidas en gran medida por la acción reguladora de la insulina. El hígado tiene un papel central en el metabolismo de los lípidos: capta los ácidos grasos (AG) circulantes que proceden fundamentalmente del tejido adiposo y en menor medida de la absorción intestinal de la grasa de la dieta. Además, los hepatocitos pueden sintetizar AG de novo. Una vez en el hígado, los AG pueden seguir 2 vías fundamentales (Figura 2): incorporarse a las vías de oxidación intracelular para generar ATP o esterificarse para convertirse en triglicéridos y así secretarse a la sangre unidos a la apolipoproteína B100 y formar lipoproteínas de muy baja densidad o very low density lipoproteins (VLDL). Por tanto, aquellos procesos que aumenten la captación hepática de AG o alteren su metabolismo (síntesis, oxidación o esterificación) y su posterior secreción pueden producir una acumulación excesiva de grasas en el hígado, que son el primer ―impacto‖ en el modelo patogénico de la NAFLD propuesto por Cristopher P Day y Oliver W James en 1998. (37) Se han descrito diversos polimorfismos y mutaciones genéticas que podrían inducir hepatopatía grasa por diferentes mecanismos. (38) (36) Entre los posibles causantes encontramos: a) genes que codifican la leptina y su receptor y en el gen del sustrato del receptor de la insulina (insulin receptor substrate o IRS) tipo 2, que Figura 2. Metabolismo normal de los lípidos en el hepatocito. Excreción Ácidos grasos Esterificación Oxidación mitocondrial peroxisomal microsomal Triglicéridos Síntesis de ácidos grasos Hepatocito VLDL
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 27 conllevarían a un aumento de la síntesis hepática de lípidos; b) en el gen de la palmitilcarnitina transferasa, que disminuiría la captación mitocondrial de AG; c) en los genes de la triglicérido transferasa, de la apoproteína E (apo-E) y de la proteína microsomal de transferencia de triglicéridos (MTTP), que reducirían la excreción de lipoproteínas por el hepatocito; d) en el gen del factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) que induciría RI; e) en el gen codificante del receptor activado por el factor proliferante de peroxisomas alfa (PPAR-α), que llevaría a una disregulación de la oxidación de ácidos grasos, etc. La inusitada velocidad de propagación de la obesidad como epidemia de países industrializados no puede ser explicada por un repentino incremento de mutaciones genéticas de los genes que controlan el metabolismo graso. Por el contrario, la rapidez del proceso debe ser explicado por la interacción entre una susceptibilidad genética más bien estable y unos factores epigenéticos más dinámicos que incluyen la dieta y el ejercicio físico. Algunos componentes de la dieta influyen en la actividad de factores de trascripción que regulan la síntesis de enzimas de la homeostasis lipídica (39), por lo que los cambios dietéticos influyen en la captación, síntesis, degradación y exportación de grasa por el hígado. Se ha observado que los pacientes con NASH realizan una dieta rica en grasas saturadas y colesterol y pobre en ácidos grasos poliinsaturados (PUFA) y vitaminas antioxidantes C y E. (40) Los ácidos grasos poliinsaturados son ligandos de los PPAR-α, factores de transcripción que estimulan la expresión de genes que codifican enzimas de la betaoxidación peroxisomal y mitocondrial de ácidos grasos. Se conocen tres subtipos de PPAR: PPAR-α, PPAR-ϒ y PPAR-δ; este último se expresa casi exclusivamente en el músculo y tiene un papel menos relevante. El subtipo α se expresa fundamentalmente en los tejidos que utilizan los AG como fuente de energía, como el hígado, el corazón, el músculo y el riñón. (41) Cuando la concentración hepática de AG aumenta, el PPAR-α se activa y promueve la transcripción de genes implicados en la betaoxidación mitocondrial, peroxisomal y microsomal (acil-CoA oxidasa y citocromo P450), así como en el transporte y la secreción de los AG del hígado (la proteína microsomal transportadora de triglicéridos y la apolipoproteína B100). (42) (43) Por tanto, el resultado final de su activación es el incremento del catabolismo hepático de AG. Asimismo, los PUFA son moduladores negativos de la lipogénesis hepática, al parecer por inhibición de las proteínas de unión al elemento regulador de los esteroles
Introducción 28 (sterol regulatory element binding protein, SREBP) tipo 1, a su vez factores de transcripción de enzimas lipogénicas. (44) (Figura 3). La RI se considera en la actualidad el pilar patogénico básico de este ―primer impacto‖, ya que puede interferir en el metabolismo hepático de los AG a diferentes niveles (Figura 4). El principal mecanismo que causa la acumulación hepatocelular de triglicéridos en humanos sería una RI a nivel del adipocito. (45) (46) (47) La razón biológica reside en un mecanismo de defensa del tejido adiposo esteatósico. El adipocito, con su capacidad endocrina, participa en la fisiología sistémica a través del llamado sistema adipostático. (48) (49) (50) Así, los efectos fisiológicos de la obesidad derivan de tres factores: a) el aumento de la masa de tejido adiposo, b) el incremento de producciónsecreción, constitutivo, de sus productos propios o adipocitocinas, entre las que se encuentran la leptina, el TNF-α y la interleucina (IL)-6, (51) y, c) la hipoproducción paradójica de otras adipocitocinas como la adiponectina. (Figura 5). El adipocito cargado de grasa, como célula activa, busca liberarse de ella. Entre varios posibles mecanismos, parece «elegir» el hacerse resistente a la acción de la insulina. La pérdida de la señalización insulínica en esa célula conduce a la activación mantenida mediante el glucagón y las catecolaminas de la lipasa adipocitaria insulinosensible, con la consecuente lipólisis e incremento del flujo de AG no esterificados (AGNE) al hígado. (52) La teoría más clásica sobre la patogenia de la esteatosis hepática, denominada “teoría portal”, atribuye un papel clave al tejido adiposo visceral como fuente principal de AGNE y TNF-α al hígado a través de la vena Figura 3. Modulación de la expresión génica por los ácidos grasos poliinsaturados + Ácidos grasos poliinsaturados PPAR SREBP Genes de oxidación ácidos grasos Genes lipogénicos Núcleo ↑Betaoxidación peroximal mitocondrial ↓síntesis Ác grasos Triglicéridos
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 29 porta. (53) Ciertamente, los pacientes con NAFLD tienen concentraciones séricas elevadas de AGNE (54), y la mayoría (60%) del contenido hepático de triglicéridos proviene del pool circulante de los AGNE, mientras que un 25% procede de la síntesis de novo de AG y un 15% de los AG de la dieta. (55) La hiperinsulinemia y el aumento de la producción hepática de glucosa, que se producen como consecuencia de la RI, inducen la expresión de SREBP-1c y de la proteína de unión al elemento de respuesta a hidratos de carbono (ChREBP), respectivamente, que a su vez activan la transcripción de la mayoría de los genes que participan en la maquinaria enzimática necesaria para la síntesis hepática (de novo) de AG. (56). Figura 4. Alteraciones metabólicas secundarias a la resistencia a la insulina que conducen a la acumulación de grasa en el hígado. La inducción de la lipogénesis de novo, mediada por la insulina y la glucosa, la inhibición de la β-oxidación mitocondrial por los AGNE, así como, fundamentalmente, el aumento del flujo y de la captación de AGNE circulantes contribuyen a la esteatosis hepática. ACC: acetil-CoA carboxilasa; ACL: ATP citrato liasa; AGNE: ácidos grasos no esterificados; ChREBP: proteína de unión al elemento de respuesta a carbohidratos; CPT-1: carnitina palmitoil transferasa-1; FAS: sintasa de ácidos grasos; IKKβ: cinasa beta del inhibidor κB; LCE: elongasa de ácidos grasos de cadena larga; LP: lipasa insulinosensible; NF-κB: factor nuclear kappa B; SCD: estearoil-CoA desaturasa; SREBP: proteína de unión al elemento regulador de esteroles; VLDL: lipoproteínas de muy baja densidad.
Introducción 30 Otro factor que parece participar en el incremento del contenido hepático de AGNE es la disminución de la β-oxidación mitocondrial. (57) Se ha demostrado que la insulina inhibe esta vía fisiológica de oxidación hepática de AG al producir la activación, mediada por SREBP-1c, de la isoforma 2 de la acetil-CoA carboxilasa que produce malonil-CoA a nivel de la membrana mitocondrial. (58) El aumento de la síntesis de malonil-CoA disminuye la oxidación mitocondrial de los AG al inhibir la enzima carnitina palmitoiltransferasa que se encarga de transportar los AG de cadena larga desde el citoplasma al interior de la mitocondria. (59) El aumento de la lipogénesis hepática puede también contribuir, aunque de forma modesta como ya se ha mencionado, al acúmulo de triglicéridos. Se sabe que la síntesis de AG en el hígado está estrechamente regulada por una serie de moléculas mediadoras, como los PPAR, el receptor X del hígado (LXR) y la proteína cinasa activada por AMP (AMPK). (56) LXR, tras su activación por parte de ciertos ligandos, forma complejos heterodiméricos con el receptor X retinoide que se comportan como transactivadores de la transcripción de genes implicados en la síntesis de AG, como el SREBP-1c y el ChREBP, lo que podría contribuir a la esteatosis. (60) El LXR interacciona con el PPAR-α de una manera recíprocamente inhibitoria, de modo que los receptores ejercen funciones opuestas sobre el metabolismo lipídico. El LXR promueve la biosíntesis de Figura 5.Clasificación de las adipocinas mejor caracterizadas.
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 31 los AG mientras que el PPAR-α induce la oxidación de éstos. La competición por el receptor X retinoide disponible en el citoplasma de la célula es el exclusivo mecanismo que regula la activación de uno u otro receptor, que polarizan a la célula hacia la síntesis o hacia el catabolismo lipídico. (Figura 6). (61) (62). La AMPK funciona como sensor de los niveles energéticos de la célula. Esta proteína cinasa se activa cuando aumentan los niveles intracelulares de AMP, lo que ocurre cuando disminuyen las reservas celulares de energía. La AMPK activada estimula las vías catabólicas de la célula que producen ATP, como la betaoxidación mitocondrial, e inhibe los procesos que consumen ATP, como la lipogénesis, directamente fosforilando proteínas reguladoras e indirectamente regulando la expresión de genes involucrados en estas vías metabólicas. (63) La composición de AG en el hepatocito puede modular la actividad de la AMPK. En ausencia de la enzima estearoilCoA desaturasa, la AMPK Figura 6. Homeostasis hepática de los lípidos. AGNE: ácidos grasos no esterificados; AMPK: cinasa activada por adenosinmonofosfato; ChREBP: proteína de unión al elemento de respuesta a carbohidratos; LXR: receptor X del hígado; PPARα: receptor gamma de los ligandos de la proliferación peroxisomal; RXR: receptor X retinoide; SREBP: proteína de unión al elemento regulador de esteroles; TGD: triglicéridos.
Introducción 32 se activa (64) fosforilando e inhibiendo la acetil-CoA carboxilasa y la ChREBP (65) (66), así como disminuyendo los niveles de expresión de la SREBP-1c. (67) Las tiazolidindionas son fármacos antidiabéticos que se caracterizan por activar el PPAR-γ. Además, tanto estos fármacos como la metformina son capaces de activar la AMPK hepática. (67) (68) (69) Sus efectos beneficiosos en pacientes con NASH (70) (71) (72) serían en parte la consecuencia de unos acontecimientos moleculares que básicamente tienen que ver con la activación de la vía de la AMPK. 1.1.3.2. Segundo impacto: progresión de esteatosis a esteatohepatitis. El conocimiento de los mecanismos implicados en la progresión de una esteatosis simple a una esteatohepatitis es importante para poder diseñar estrategias en el tratamiento y la prevención de los pacientes que tienen o están en riesgo de NASH. Evidencias experimentales apuntan el importante papel que la leptina y la adiponectina podrían desempeñar en la patogenia del NASH. Se ha comprobado que la administración de leptina a pacientes y ratones con lipodistrofias congénitas que cursan con déficit o ausencia de leptina revierte el NASH. (73) (74) En cambio, en el NASH asociado a obesidad y RI, las concentraciones séricas de leptina están elevadas de manera proporcional al grado de esteatosis hepática. (75) (76) En estos pacientes parece existir un estado de ―resistencia a la leptina‖ que acompaña a la RI y hace que el hígado se vuelva refractario a los beneficiosos efectos antiesteatósicos de la leptina. (75) Está demostrado que las concentraciones séricas de adiponectina son inversamente proporcionales al grado de esteatosis hepática y el perímetro de la cintura. (48) Mientras que la concentración plasmática de TNF-α no difiere entre individuos con esteatosis simple y aquellos con NASH, una minoría (el 33%) de los pacientes con hígado graso tienen unas concentraciones plasmáticas de adiponectina por debajo de 10 microg/mL, mientras que la mayoría (un 77%) de aquellos con NASH tienen esos niveles por debajo de ese límite. (77) En la misma línea, otro estudio demostró que el nivel de expresión intrahepática de adiponectina y de su receptor tipo II era también menor en el NASH que en la esteatosis. (78) La adiponectina es una hormona antiesteatósica que promueve la betaoxidación mitocondrial de los AGNE y ejerce este efecto a través de la activación del PPAR-α y de la AMPK. (79) La adiponectina posee también un efecto antiinflamatorio que probablemente se deba a su capacidad para inhibir la síntesis y la secreción de TNF-α por parte de los macrófagos que infiltran el tejido adiposo en la obesidad. (80) Curiosamente, estos 2 factores se regulan
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 33 mutuamente su actividad biológica. El TNF-α inhibe la síntesis y la actividad de la adiponectina y ésta inhibe la síntesis y la actividad del TNF-α. Se ha comprobado que un mecanismo similar puede ser igualmente importante en humanos. (77) Inicialmente se consideraron como los principales candidatos para el ―segundo impacto‖ el estrés oxidativo, con la consiguiente peroxidación lipídica, y las citoquinas, fundamentalmente el TNF-α. En los últimos años se ha incrementado el conocimiento sobre las fuentes intracelulares de radicales libres y citoquinas y, en particular, del importante papel de la RI, de los AGNE y de la inflamación del tejido adiposo y hepático, lo que ha llevado a revisar el modelo patogénico original. Ha aparecido un tercer candidato potencial a ―segundo impacto‖ patogénico: el estrés del retículo endoplásmico (RE), y también se ha puesto de manifiesto que la apoptosis es un fenómeno frecuente en el NASH. (81) Los ácidos grasos de cadena corta, media y larga son betaoxidados por las mitocondrias y los de cadena larga y muy larga por los peroxisomas. Además, los de cadena larga y muy larga son omegaoxidados por el sistema microsomal del citocromo P450 (CYP) 2E1 y 3A4. Los sustratos de ese sistema incluyen a los ácidos grasos, el etanol y los cuerpos cetónicos. (82) El incremento de la actividad hepática de CYP 2E1 puede ser también resultado de la propia RI, pues su expresión está suprimida cuando la señalización insulínica está intacta. (83) No obstante y de manera inversa, también se ha descrito, en líneas celulares de ratones, que la sobreexpresión del CYP 2E1 induciría RI por una disminución de la fosforilación por tirosina del IRS-1 y del IRS-2. (84) La oxidación microsomal de ácidos grasos genera especias reactivas de oxígeno (ERO) por donación de electrones al oxígeno molecular. El CYP 3A4 hidroxila los ácidos grasos libres y los transforma en ácidos dicarboxílicos, que en roedores se degradan mediante la betaoxidación peroxisomal inducida por los PPARα. Sin embargo, en humanos esa inducción es defectuosa, por lo que aumenta la producción y disminuye la degradación de ácidos dicarboxílicos. (85) La deficiencia de enzimas de la betaoxidación de los ácidos grasos de cadena muy larga a nivel peroxisomal, como la acil-CoA oxidasa, interrumpe la oxidación de los mismos y de los ácidos dicarboxílicos y se ha reconocido como una importante causa de esteatosis microvesicular y esteatohepatitis (86) La pérdida de la citada enzima también origina una hiperactivación sostenida del PPARα, lo que conduce a sobrerregulación transcripcional de los genes dependientes del PPARα. (86)
Introducción 40 inmunoserológicas que incluyan marcadores víricos, autoanticuerpos, cupremia y ceruloplasmina, alfa-1-antitripsina, hormonas tiroideas y anticuerpos antiendomisio o antitransglutaminasa. También debe descartarse de manera cuidadosa el consumo de alcohol y fármacos potencialmente hepatotóxicos. 1.1.4.3. Métodos de imagen Tanto la ecografía abdominal (US) como la tomografía computarizada y la resonancia magnética son técnicas que permiten observar con facilidad y fiabilidad la existencia de un depósito aumentado de grasa en el hígado. Sin embargo, estas pruebas de imagen no permiten diferenciar la esteatosis simple de la esteatohepatitis con o sin fibrosis. (120) De entre ellas, la ecografía es la técnica más asequible y económica y, por tanto, sería la técnica a utilizar en primer lugar. Aunque el depósito de grasa en el hígado suele ser difuso, observándose en este caso un aumento de la ecogenicidad hepática que confiere al hígado un aspecto brillante, en ocasiones la esteatosis puede ser focal y dar falsas imágenes sugestivas de lesiones nodulares. A pesar de que la utilización de nuevas técnicas (como el uso de eco-potenciadores) ha mejorado la sensibilidad en el diagnóstico de cirrosis, (121) la utilidad de la US disminuye en los casos en los que la esteatosis es inferior al 30% (122) o cuando existe una obesidad mórbida. (123) En estos casos, la tomografía axial computarizada (TAC) y la resonancia magnética (RMN) pueden ser de utilidad. En fases avanzadas de la enfermedad, las pruebas de imagen también pueden mostrar cambios sugestivos de cirrosis o signos de hipertensión portal. Existen nuevas pruebas de imagen como la espectroscopia protónica por resonancia magnética y la elastografía transitoria que parecen muy prometedoras para la valoración de la esteatosis y de la fibrosis, respectivamente, pero aún necesitan ser validadas mediante estudios clínicos en grandes poblaciones de pacientes antes de su implementación en la práctica clínica. (7) 1.1.4.4. Biopsia hepática La historia clínica, las pruebas de laboratorio y algunas pruebas de imagen ayudan a seleccionar aquellos casos que pueden beneficiarse de una biopsia hepática (BH), prueba ―gold estándar‖ que permite efectuar un diagnóstico de certeza de NAFLD/NASH y establecer un pronóstico con mayor fiabilidad. (32) (124) (34) La principal característica histológica de la NAFLD es el acúmulo de grasa en los hepatocitos, fundamentalmente triglicéridos, lo que se denomina esteatosis. La
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 41 presencia de más de un 5% de hepatocitos esteatósicos es el criterio mínimo para el diagnóstico histológico de esteatosis hepática. Para la esteatohepatitis, los criterios mínimos para el diagnóstico histológico incluyen la presencia de esteatosis, daño hepatocelular, generalmente en forma de degeneración balonizante, apoptosis o necrosis, e infiltración inflamatoria lobulillar. La presencia de fibrosis es frecuente en la NASH, pero no es un requisito necesario para el diagnóstico histológico. (125) Cuando se establece una cirrosis tanto la esteatosis como los cambios inflamatorios pueden haber desaparecido, por lo que el diagnóstico etiológico debe hacerse por exclusión de otras causas y presentar el paciente alguno de los factores asociados. La BH sirve para establecer la gravedad de las lesiones y, en este sentido, se ha propuesto una clasificación que es aceptada por la mayoría de autores y de la que hablaremos más adelante. La BH hepática también puede ser útil para el diagnóstico diferencial entre el NAFLD y otras causas de elevación aislada de transaminasas, especialmente en aquellos pacientes sin componentes del síndrome metabólico. En ocasiones la confirmación histológica de que existe una esteatosis simple sin fibrosis, puede ser importante para definir el pronóstico. Finalmente y dada la mala correlación entre expresividad clínica y biológica y la intensidad de las lesiones hepáticas, la biopsia es necesaria en el momento de incluir a un paciente en un estudio terapéutico con el fin de obtener grupos homogéneos de pacientes. En estos casos lo ideal es repetir una biopsia al final del tratamiento para valorar los efectos de la medicación ensayada. A pesar de todo lo anterior, la necesidad de BH en el manejo de los pacientes con NAFLD es todavía objeto de controversia. (Tabla 2). Dada la alta prevalencia de hígado graso no alcohólico en la población general y el hecho de que la mayoría de los pacientes presentan esteatosis simple o esteatohepatitis de bajo grado, (28) la biopsia hepática puede no ser la opción más adecuada para muchos de estos pacientes. Por otra parte, a pesar de la confirmación histológica, no existe tratamiento bien establecido y la biopsia es una técnica con un coste y un riesgo que debe ser tenido en cuenta. Otra limitación adicional de la BH es el posible error de muestra. Un estudio reciente ha mostrado que un 35% de pacientes con NASH y fibrosis en puente en una muestra de biopsia, tenían sólo una fibrosis leve o ausencia de fibrosis en otra muestra de hígado
Introducción 42 obtenida simultáneamente. (126) Finalmente la BH sólo ofrece información del estado del hígado en un momento determinado de un proceso muy dinámico y cambiante. Ha habido varias definiciones de NASH desde el punto de vista histológico. Brunt y cols, (127) en 1999 propusieron una clasificación semicuantitativa del índice de actividad histológica de la NAFLD, que se basaba en la distinción de 4 grados de esteatosis, 3 de actividad necroinflamatoria y 4 estadios de fibrosis, que se puntúan de menos a más dependiendo de la severidad de las lesiones histológicas. (Tabla 3) Otros autores, (110) han clasificado la NAFLD en 4 tipos: tipo 1: esteatosis simple; tipo 2: esteatosis + inflamación lobulillar; tipo 3: esteatosis + degeneración balonizante; y tipo 4: esteatosis + degeneración balonizante + hialina de Mallory o fibrosis. Tabla 2. La biopsia hepática en el hígado graso no alcohólico. BIOPSIA HEPÁTICA EN NAFLD Ventajas Confirmar el diagnóstico Diferenciar entre esteatosis simple y esteatohepatitis Establecer la gravedad de las lesiones (grado, estadío) Descartar enfermedades hepáticas de otra etiología Seleccionar grupos homogéneos de pacientes para estudios terapéuticos Evaluar el resultado de nuevos tratamientos Limitaciones Coste Morbilidad Proporcionar información puntual de un proceso dinámico Error de muestra Tabla 3. Índice de actividad histológica del NASH propuesto por Brunt y cols. GRADO 1. Esteatosis macrovesicular Grado 0: No Grado 1: < 33% Grado 2: 33-66% Grado 3: > 66% 2. Actividad necroinflamatoria Grado 1 (leve): esteatosis < 66%, algunos hepatocitos balonizados (zona 3), escasos neutrófilos +/- linfocitos (zona 3), inflamación portal mínima o inexistente. Grado 2 (moderada): esteatosis, abundantes hepatocitos balonizados (zona 3), inflamación portal. Grado 3 (intensa): esteatosis pantolobulillar, degeneración balonizante difusa, infiltración difusa por neutrófilos, inflamación portal. ESTADÍO 0. Sin fibrosis 1. Fibrosis perisinusoidal/pericelular (zona 3) 2. Fibrosis perisinusoidal/pericelular (zona 3) y fibrosis portal o periportal. 3. Fibrosis perisinusoidal/pericelular (zona 3) y fibrosis portal y fibrosis en puentes focal o extensas. 4. Cirrosis
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 43 Recientemente Kleiner y cols, (126) proponen un sistema validado de puntuación para el diagnóstico de las lesiones de NAFLD y NASH, que se apoya y redefine el índice ya descrito por Brunt y cols (127) en 1999. En particular, el estadio de fibrosis fue subdividido y los grados de esteatosis fueron cambiados. Así, esta reciente clasificación describe 14 características histológicas de las cuales, 4 son evaluadas de forma semicuantitativa: esteatosis (0-3), inflamación lobular (0-3), balonización hepatocelular (0-2) y fibrosis (0-4). De acuerdo con este sistema, el diagnóstico de esteatohepatitis vendría dado por la suma total de los puntos de cada ítem recogido en la tabla. Así, se considera probado “diagnóstico de NASH” cuando existen ≥ 5 puntos, ―no diagnóstico de NASH‖ cuando presenta 0-2 puntos y ―bordeline o posible NASH‖ cuando la puntuación se encuentra entre 3 y 4. 1.1.4.5. Marcadores serológicos indirectos En los últimos años están cobrando importancia la aplicación de fórmulas matemáticas basadas en combinaciones de variables clínicas y analíticas fáciles de medir, para evaluar NAFLD. Algunas de ellas son Fatty Liver Index (FLI), [IMC, circunferencia de cintura, triglicéridos y ácido gamma-glutamiltransferasa (GGT)], (26) y Lipid Accumulation Product (LAP) (circunferencia de la cintura y triglicéridos en ayunas). (27) Estos índices tendrían aplicabilidad en estudios poblacionales de prevalencia de NAFLD, pero hasta ahora sólo se han aplicado a las poblaciones preseleccionadas. También se han analizado diferentes combinaciones de variables para el diagnóstico de NASH. Entre ellas destacan el SteatoTest y el NashTest (Biopredictive®). El Nash-Test incluye 13 parámetros (edad, sexo, IMC, colesterol, triglicéridos, GOT, GPT, GGT, bilirrubina, alfa 2 microglubulina, haptoglobina y apolipoproteína A1) que presenta alta especificidad, aunque su sensibilidad es discreta. Otro modelo, que combina 5 variables (edad> 50; GOT> 45; IMC> 30; relación GOT/GPT> 0,8; ácido hialurónico> 55) predice la presencia de NASH con elevada fiabilidad siempre que estén presentes 3 o más de estos factores. (128) Shimada y cols. (129) han desarrollado otro modelo predictivo de NASH en pacientes con esteatosis hepática basándose en la combinación de adiponectina, HOMA-IR y colágeno sérico de tipo IV; quizás el dato más interesante de este estudio es la posibilidad de establecer un diagnóstico precoz, ya que es capaz de detectar a cerca del 90% de los pacientes con NASH. En pacientes obesos con NAFLD, un sencillo
Introducción 44 score clínico (incluyendo HTA, DM tipo 2, SAOS, GOT> 27 UI/l, GPT > 27 UI/l y raza no negra) es capaz de predecir la presencia de NASH. (130) Como se ha comentado anteriormente, los niveles de séricos de aminotransferasas y las pruebas de imagen no son fiables para evaluar la esteatohepatitis y la fibrosis en pacientes con NASH. Disponer de pruebas diagnósticas no invasivas que permitan diagnosticar con fiabilidad o excluir fibrosis avanzada sería beneficioso tanto desde el punto de vista clínico como económico. En este sentido ha habido un interés creciente en la utilización de biomarcadores y en el desarrollo de modelos predictores de fibrosis avanzada en pacientes con NASH. (131) (132) La combinación de marcadores en modelos matemáticos ha mejorado la sensibilidad de los test individuales. El FibroTest ha sido uno de los primeros modelos para la predicción del grado de fibrosis, que presenta aceptables valores predictivos positivo y negativo. La necesidad de pago para su cálculo y la utilización de marcadores que generalmente no se utilizan en la práctica diaria disminuyen su utilidad. Los índices de APRI (AST (UI/L) / 35 (ULN*) / plaquetas (109/litro) x 100. (ULN: se estima en 35 U/L el valor máximo normal de AST) (133) y Forns comparten la utilización de variables comúnmente utilizadas en la práctica diaria para elaborar sus modelos predictivos pero se han validado para pacientes con hepatitis por VHC. (134) El índice del European Liver Fibrosis Group (ELFG) valora la combinación de los niveles de ácido hialurónico, PIIINP, TIMP-1 y la edad. La sensibilidad para la detección de fibrosis significativa (> F2-F4) es del 90%, resultados recientemente validados. (135) El NAFLD Fibrosis Score se basa en seis variables fácilmente disponibles (edad, IMC, hiperglucemia, recuento de plaquetas, albúmina, cociente AST/ALT) (Tabla 4). En un meta-análisis de 13 estudios sobre 3064 pacientes, (131) NAFLD Fibrosis Score obtuvo un área bajo la curva ROC de 0,85 para la predicción de fibrosis avanzada (es decir, fibrosis o cirrosis) y un score <-1,455 tenía un 90% de sensibilidad y 60% de especificidad para excluir fibrosis avanzada, mientras que un score > 0,676 tenían 67% sensibilidad y 97% de especificidad para identificar la presencia de fibrosis avanzada. (136)
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 45 Una de las principales limitaciones de estos modelos de predicción es que en gran parte han sido investigados en estudios de corte transversal y por lo tanto su utilidad en el seguimiento de la historia natural de la enfermedad, en predecir resultados o en la respuesta a la intervención terapeútica es desconocido. (132) Por otra parte, muchos de estos scores utilizan en su cálculo parámetros no accesibles en práctica clínica habitual. Además de los marcadores que son capaces de detectar la presencia de fibrosis, en los últimos años se han evaluado diferentes biomarcadores (solos o agrupados en paneles) útiles para diferenciar entre pacientes con esteatosis hepática simple y, por lo tanto, con escasa capacidad de progresión, de aquellos pacientes con NASH, independientemente de la presencia o ausencia de fibrosis. En este sentido, el análisis de los fragmentos de la citoqueratina 18 (CK-18), un marcador de apoptosis, ha demostrado una clara utilidad para diferenciar entre los sujetos con esteatosis simple de aquellos con NASH, con una elevada sensibilidad y especificidad. (137) Además, la concentración sérica de la CK-18 se correlaciona, de forma moderada, con los cambios histológicos en la actividad del NASH. (138) Tanto la PCR ultrasensible como la petraxina 3 ayudan en la diferenciación entre NAFLD y NASH, aunque también se pueden elevar en otras enfermedades caracterizadas por un estado inflamatorio crónico. (139) (140). 1.1.4.6. OWLIver Test La metabolómica es el estudio de pequeñas moléculas orgánicas (<1000 Da), denominadas metabolitos, presentes en un sistema biológico. En la actualidad una de las principales utilidades en este campo son los perfiles metabólicos. La comparación de perfiles de distintos fenotipos se utiliza para identificar cambios metabólicos que nos ayudan a conocer la fisiología, toxicología y la forma en la que se desarrolla una enfermedad. Es por ello por lo que el emergente campo de la metabolómica tiene el potencial de proporcionar nuevas herramientas de diagnóstico de NAFLD. (141) (142) Tabla 4. Fórmula de NAFLD score. NAFLD = -1.675 + 0.037 × Edad (años) + 0.094 × IMC (kg/m2) + 1.13 × IFG/diabetes (sí = 1, no = 0) + 0.99 × AST/ALT ratio – 0.013 × plaquetas (×109/l) – 0.66 × albúmina (g/dl) NAFLD Score < -1.455 = F0-F2 NAFLD Score -1.455 – 0.675 = indeterminado score NAFLD Score > 0.675 = F3-F4
Introducción 46 Una de las grandes ventajas de la metabolómica es el hecho de que los metabolitos son menos especie-dependientes que los genes o las proteínas, facilitando la comparación directa de modelos animales con estudios en humanos. (143) En este sentido, todas las características bioquímicas e histológicas observadas en humanos con NAFLD se han reproducido en el modelo de ratón Glicina Nmetiltransferasa Knockout (GNMT-KO), tras perturbaciones en el metabolismo de la metionina. La enzima metionina adenosiltransferasa (MAT) cataliza la síntesis de Sadenosilmetionina (SAMe) a partir de metionina en el hígado. (144) SAMe es antiapoptótica en hepatocitos normales y pro-apoptótica en células hepáticas cancerígenas. (145) Tanto el exceso como el déficit de SAMe induce NASH. (146) (147) (148) La GNMT es la metiltransferasa hepática que cataliza la conversión de SAMe en Sadenosil (SAH), un potente inhibidor de las reacciones de metilación. Por tanto, la importancia de la enzima GNMT es mantener una relación constante SAMe / SAH, evitando así los eventos de metilación aberrantes. (149) (150) (151) (152) En ratones GNMT-KO se objetivan una ALT, AST y SAMe séricas elevadas, con el consecuente desarrollo de esteatosis hepática, fibrosis, y carcinoma hepatocelular. (153) Otra prueba que apoya la idoneidad del modelo GNMT-KO para la comparación con NAFLD humano es el hallazgo de que niños con mutaciones GNMT padecían enfermedad hepática grasa leve-moderada. (154) (155) La metabolómica es particularmente adecuada para la evaluación de lesiones hepáticas prevalentes, ya que precisa de suero u orina, muestras fácilmente disponibles. Recientes avances tecnológicos basados en la cromatografía líquida de alta resolución acoplada con espectrometría de masas (UPLC-MS) han proporcionado a los investigadores la capacidad de medir cientos o incluso miles de metabolitos de molécula pequeña en tan sólo unos pocos minutos por muestra. (156) (157) Se consigue analizar cualitativamente restos derivados de ácidos grasos en su forma original, tales como los lípidos séricos y una amplia gama de especies moleculares incluyendo también ácidos biliares, ácidos grasos no esterificados, y aminoácidos. Las técnicas son particularmente útiles para perfilar la diversidad molecular como, por ejemplo, ether- / acil glicerofosfolípidos, o las diversas subclases de esfingolípidos.
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 47 El rol de estos elementos específicos de la lipidómica, que no pueden ser identificados de manera eficiente mediante la metodología de análisis tras hidrólisis de lípidos/ácidos grasos, es importante en el contexto de los actuales modelos de lipotoxicidad, ya que se relacionan con la patogénesis del síndrome metabólico. El escenario de la patogenia del NAFLD puede reflejarse en la metabolómica del suero de los pacientes. Niveles séricos elevados de AGNE pueden objetivarse en pacientes con esteatosis, evidenciándose la tendencia inversa en el NASH. Asimismo, en el NASH, la elevación de las acil-carnitinas indican disfunción de la β-oxidación mitocondrial, la alteración de los éter-fosfolípidos reflejan la perturbación de la función peroxisomal, y el aumento de los niveles de eicosanoides proinflamatorios proporcionan una prueba adicional de la actividad oxidativa extramitocondrial. La alteración de las vías enzimáticas que generan intermediarios lipotóxicos derivados de los AGNE o la inhibición de las vías de las que ellos disponen de ellos también puede promover lipotoxicidad. (87) (158) (159) Estudios de análisis selectivos de metabolitos ya han demostrado que las alteraciones del metabolismo hepático a través de las vías de la metionina o los fosfolípidos, están fuertemente asociados con el desarrollo de hígado graso no alcohólico. (160) (161) Cuando dichas alteraciones se reflejan en los perfiles metabólicos, pueden ser empleados como biomarcadores. Se ha evidenciado una clara correlación entre los diferentes grados histológicos de NAFLD, el IMC y el perfil metabólico de los pacientes estudiados, identificándose 11 biomarcadores capaces de distinguir los pacientes con NASH de aquellos con esteatosis simple. Se ha alcanzado un área bajo la curva (ROC) de más de 0,90, alcanzando valores de 0.99 para la cohorte de pacientes con IMC menor de 30. (162) Discernir si los biomarcadores desempeñan un papel en la progresión de NAFLD o se deben a fenómenos secundarios, requiere una mayor investigación. (163) Los grupos de metabolitos alterados en NAFLD respecto a sujetos sanos incluyen ácidos orgánicos, ácidos grasos libres, la fosfatidilcolina, lisofosfatidilcolina, los ácidos biliares y esfingomielina. (163) Un incremento en la actividad Δ6-desaturasa en ácidos grasos esenciales se ha asociado recientemente con la progresión de hígado graso no alcohólico. (164) El ácido araquidónico, se observa en mayores cantidades en las muestras NAFLD. El ácido araquidónico puede ser convertido en prostaglandinas, leucotrienos y lipoxinas. Las prostaglandinas y los leucotrienos son mediadores lipídicos proinflamatorios potentes. Los endocannabinoides también son metabolitos del
Introducción 48 ácido araquidónico y han sido recientemente vinculados con el desarrollo de esteatosis. (165) La lipoxigenasa hepática (LOX) y sus metabolitos proinflamatorios de ácido araquidónico, también se han correlacionado con NASH. (161) OWLIver test está basado en investigación metabolómica a partir de un estudio multicéntrico con una cohorte de pacientes con biopsia hepática provenientes de 12 centros (163) (166) y, recientemente desarrollado, aporta información útil para diferenciar a los individuos que presentan esteatosis hepática no complicada de aquellos con esteatohepatitis. Uno de los obstáculos que enfrenta la introducción de la tecnología metabolómica en la práctica clínica habitual es la necesidad del uso de complejos kits con técnicas hermanas a la transcriptómica o la proteómica. Como en cualquier nueva incorporación tecnológica al proceso diagnóstico se debe evaluar el coste y el beneficio en salud que supone comparado con la alternativa convencional basada exclusivamente en la biopsia hepática. (167) 1.1.5. HISTORIA NATURAL Y PRONÓSTICO La mayoría de los estudios que analizan la historia natural de la NAFLD son retrospectivos y con un seguimiento a corto o medio plazo. La evolución clínica y la progresión histológica del NAFLD pueden ser muy variables. No existe ningún parámetro clínico o analítico que haya demostrado valor pronóstico de la progresión de esta enfermedad. En cualquier caso, son el grado y el estadio histológico de la enfermedad hepática los parámetros que mejor predicen el riesgo evolutivo y la mortalidad de NAFLD. (168) Por ello, la escala histopatológica que se utilice resulta de gran relevancia. El pronóstico puede enfocarse desde dos prismas: el del riesgo cardiovascular y el del riesgo de la progresión de la hepatopatía. En los primeros años del conocimiento de esta entidad se comunicó que los pacientes con una esteatosis hepática simple tenían un curso clínico benigno, (110) (169) (170) con mínimas posibilidades de progresar histológicamente en un período de 15 años. Sin embargo, actualmente se conoce que hasta un 3% de estos pacientes pueden desarrollar cirrosis. (110) Por el contrario, los pacientes con otras formas histológicas más agresivas, como la esteatohepatitis, presentan un claro potencial hacia la progresión histológica, estimándose que en los casos con lesión hepatocelular o fibrosis, la evolución a cirrosis en un plazo de 10 años es relevante (21 y 26%, respectivamente), (110) (171) influyendo con ello en las tasas de supervivencia. (110)
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 49 Una vez establecida la cirrosis, el 30-40% de los pacientes fallecerán en un período de 1 año, (110) siendo la tasa de mortalidad similar (172) o incluso mayor (173) a la presentada por cirrosis asociada al virus de la hepatitis C. En las cirrosis criptogenéticas se observa una incidencia desproporcionadamente alta de factores de riesgo metabólico (diabetes mellitus tipo 2, obesidad, síndrome metabólico, etc.) y, por otra parte, sus biopsias muestran con frecuencia una o más características de NASH que se pierden cuando hay evolución a cirrosis. (10) (174) (175) (176). A la vista de estos datos, hoy en día se acepta que hasta el 80% de las cirrosis criptogenéticas son fases terminales de NASH. Se describen cada vez más casos de carcinoma hepatocelular (174) (10) principalmente entre personas con fibrosis avanzada y cirrosis. (177) (178) (179) (180) (181) (182) No se conoce con exactitud porque sólo un grupo de pacientes que padecen esteatosis evolucionan a formas más severas (NASH, fibrosis y cirrosis). Los factores de riesgo relacionados con el desarrollo de formas severas de la enfermedad parecen bien definidos en el adulto, y son la edad mayor a 45 años, sexo femenino, sobrepeso y diabetes mal controlada. (183) La obesidad y la diabetes no sólo intervienen en la etiopatogenia, sino que también influyen negativamente en el pronóstico, de forma que la obesidad disminuye la supervivencia e incrementa el riesgo de hepatocarcinoma tanto en la cirrosis criptogenética como en la cirrosis de otro origen; (173) y la diabetes aumenta el riesgo de producir formas más graves de NAFLD y de carcinoma hepatocelular en comparación con no diabéticos. (184) En la cohorte incluida en el estudio NAHNES III compuesta por 15866 pacientes, 2862 de los mismos presentaban una hepatopatía crónica, demostrándose que la DM tipo 2 y la RI eran predictores independientes de mortalidad global y de mortalidad relacionada con la enfermedad hepática tanto en pacientes con hepatopatía crónica grasa como en aquellos con hepatopatía crónica de etiología viral o alcohólica. (185) Otro grupo de riesgo lo conforman los pacientes con obesidad mórbida que se someten a cirugía abdominal derivativa, como gastroplastia y derivación intestinal (yeyunoileal o yeyunocólica), ya que desarrollan NASH en el 20-40%. (186) Estos pacientes pueden evolucionar hacia una insuficiencia hepática aguda grave de curso fulminante en un 2-8% de los casos. (185)
Introducción 56 aumenta con la edad, pero sin diferencia significativa entre géneros. Sin embargo, cuando la cohorte se dividió según la raza y el origen étnico, es decir, no hispanos blancos, no hispanos caucásicos y no hispanos afroamericanos, la diferencia en la prevalencia del síndrome metabólico fue evidente. En concreto, el 25% de los hombres negros no hispanos tenían SM, en comparación con el 37% de los hombres blancos no hispanos. Las mujeres no hispanas afroamericanas y las mujeres mexicanoestadounidenses presentaron aproximadamente 1,5 veces más probabilidades de tener SM que las mujeres blancas no hispanas. (221) 1.2.3. ETIOPATOGENIA Y FISIOPATOLOGÍA La patogenia del SM no se conoce con exactitud, pero puede considerarse que la resistencia a la insulina representa el nexo entre sus diferentes manifestaciones, y la causa de la mayor parte de las anomalías presentes en él. La adiposidad abdominal y la insulinorresistencia son los dos mecanismos más destacables del SM. (222) Este síndrome se exacerba con la edad, factores genéticos, y un estilo de vida inapropiado que incluye inactividad física, consumo de alimentos hipercalóricos y de alto contenido en carbohidratos, y sal. 1.2.3.1. Obesidad El exceso de peso corporal es sin duda un problema sanitario de primer orden por su prevalencia a nivel global y por considerarse un factor fundamental en el desarrollo de enfermedades metabólicas altamente prevalentes (diabetes mellitus, hipertensión arterial o dislipemia), cardiovasculares y del aparato locomotor. También hay que resaltar el efecto negativo producido en otras muchas patologías médicoquirúrgicas que condicionan una mayor complejidad y mayores costes sanitarios. (223) La obesidad de forma genérica hace referencia a un exceso de masa grasa en el organismo. En la práctica se utiliza el índice de masa corporal para determinar la presencia de obesidad en un paciente; este índice relaciona el peso corporal (P) expresado en kilogramos con la talla (T) expresada en metros al cuadrado: IMC = P (kg)/T² (m²) La característica real que define esencialmente a la obesidad es el exceso de grasa corporal por encima del rango de normalidad, siendo ésta del 12-20% del peso corporal en los hombres y del 20-30% en las mujeres. (224)
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 57 El IMC es el método más extendido en la práctica clínica por su facilidad de uso, reproductibilidad y por su capacidad de reflejar la adiposidad en la mayoría de la población. Se ha establecido en el ámbito internacional para adultos de 25-60 años la definición de obesidad como la presencia de un IMC igual o mayor a 30 kg/m2, tanto en hombres como en mujeres. En personas mayores de 60 años se utiliza el mismo criterio que en los adultos, lo cual puede presentar algunas limitaciones en edades avanzadas donde se produce una importante disminución de la talla. En niños y jóvenes (2-24 años), el IMC se compara con el de la población correspondiente en edad y sexo; empleando las tablas de percentiles nacionales e internacionales. La obesidad es una de las enfermedades metabólicas más prevalentes en las sociedades occidentalizadas. En la segunda mitad del siglo XX se produjo un importante aumento de la prevalencia de obesidad en la mayor parte de países (entre un 10-40%), tendencia que parece haberse frenado en los últimos años sin que se conozcan los motivos de una forma clara. A nivel mundial los datos de prevalencia recogidos por la OMS en 2008 refieren un 35% de adultos con sobrepeso, con un 10% de prevalencia de obesidad en varones y hasta de un 14% en mujeres. (225) Estas tasas son más altas en regiones como Hispanoamérica donde alcanzan hasta un 62% de sobrepeso y un 26% de obesidad, frente a otras áreas del sudeste de Asia que mantienen unos datos de prevalencia muy bajos de 14% de sobrepeso y 3% obesidad. La situación en Europa es intermedia con un claro gradiente norte-sur entre países. También existen datos de la Asociación Internacional para el Estudio de la Obesidad (IASO) que muestran las tendencias, mapas de prevalencia y distribución global de la obesidad. (Figura 9).
Introducción 58 Figura 9. Prevalencia global y tendencias de obesidad y sobrepeso: datos IASO FUENTE : International Association for the Study of Obesity 2012 http://www.iaso.org/site_media/library/resource_images/Global_Obesity_Top_5_in_each_region.df
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 59 En España los datos de prevalencia más recientes en adultos, surgidos del estudio ENRICA en 2011, aportan una prevalencia de obesidad del 22,9% y de sobrepeso del 39,4% sobre una población de 12.036 personas encuestadas. (226) Se pueden establecer diversas clasificaciones de la obesidad según si los criterios que se utilicen están relacionados con la cantidad de grasa, su localización preferente, las causas o las características clínicas de la misma. (Tabla 8). Según el valor de IMC, podemos clasificar a los sujetos en normopeso (18,5-24,9 kg/m2), obesidad (≥ 30 kg/m2) o sobrepeso (25 y 29,9 kg/m2), entendiendo que este amplio margen del aumento relativo del contenido de grasa es una situación de riesgo para la obesidad. No existe un criterio uniforme para delimitar los intervalos de obesidad según los valores del IMC, y las clasificaciones pueden diferir ligeramente según la fuente consultada. En nuestro caso, seguiremos la establecida en el consenso de la Sociedad Española para el Estudio de la Obesidad (SEEDO). (227) (Tabla 9). Tabla 8. Tipos de obesidad según diferentes criterios de clasificación Criterio Tipo de obesidad Índice de masa corporal • Tipo I • Tipo II • Tipo III (mórbida) • Tipo IV (extrema) Distribución corporal de la grasa • Superior o androide • Inferior o ginoide Etiología • Primaria o esencial • Secundaria por: o Alteraciones hormonales o Genopatías o Medicamentos o Cambio de hábitos Morbilidad asociada • Simple • Complicada Tabla 9. Clasificación de la SEEDO del sobrepeso y la obesidad según el IMC. Grado de sobrepeso u obesidad Valores límite del IMC (kg/m2) Peso insuficiente <18.5 Normopeso 18.5-24.9 Sobrepeso de grado I 25-26.9 Sobrepeso de grado II (pre-obesidad) 27-29.9 Obesidad de tipo I 30-34.9 Obesidad de tipo II 35-39.9 Obesidad de tipo III o mórbida 40-49.9 Obesidad de tipo IV o extrema ≥50
Introducción 60 Puesto que la obesidad en realidad es un problema de exceso de grasa, el patrón de distribución de la grasa tiene gran importancia clínica por su relación con el riesgo cardiovascular y metabólico. Según la localización preferente de la adiposidad, se pueden distinguir dos tipos de obesidad. (Figura 10). Un fenotipo sería el de la obesidad de distribución superior, central, abdominal, visceral o androide. En esta la grasa se acumula preferentemente en la mitad superior del cuerpo, en cara, cuello, tronco y región supraumbilical, localizándose especialmente en el interior de la cavidad abdominal, en mesenterio y en la periferia de las vísceras abdominales. Se denomina androide por ser la forma más común en los varones, aunque también se presenta en las mujeres. El otro tipo es la obesidad de distribución grasa inferior, periférica, glúteo-femoral o ginoide. La grasa se acumula preferentemente en la mitad inferior del cuerpo, localizándose en regiones infraumbilicales, caderas, glúteos, muslos y en situación superficial subcutánea. Es la forma más frecuente en mujeres, aunque también puede aparecer en los hombres. La obesidad glúteo-femoral suele presentar menor morbilidad y mortalidad. En la actualidad, para estimar la acumulación central de grasa se utiliza fundamentalmente el perímetro de la cintura, que se correlaciona mejor con la grasa abdominal. Este parámetro se ha convertido en un elemento básico en la definición del síndrome metabólico, aunque el valor de referencia para determinar el riesgo cardiovascular difiere entre poblaciones. Para la población europea los valores que implican riesgo son ≥ 94 cm en hombres y ≥ 80 cm en mujeres. (228) Desde el punto de vista etiológico, la obesidad es una enfermedad multifactorial y, en la mayoría de los casos, existe una predisposición genética junto a la concurrencia de factores desencadenantes ambientales. La obesidad primaria o esencial hace Figura 10. Patrón de distribución de grasa corporal
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 61 referencia a la existencia de una alteración de los mecanismos fisiológicos reguladores del peso, sin que exista aparentemente ningún factor determinante. En cambio, en los cuadros de obesidad secundaria existe una relación causal entre otro proceso desencadenante y la obesidad, frecuentemente hormonal o farmacológico. Estos son una minoría en relación con los primeros. Las alteraciones hormonales más asociadas con la obesidad son el exceso de cortisol, propio del síndrome de Cushing, que desarrolla adiposidad central. También hay tendencia al aumento de peso en el hipotiroidismo, pues el déficit de hormona tiroidea dificulta la oxidación normal de la grasa del organismo. La hiperinsulinemia en la DM2 aumenta la síntesis y depósitos de grasa por la acción anabolizante de la insulina. La obesidad de origen genético puede producirse por alteración de un solo gen responsable de algún mecanismo que regule los depósitos grasos del organismo, por ejemplo del gen de la leptina o su receptor. Lo más común es que sean poligénicas, pues hay más de cuatrocientos genes que intervienen en el control del metabolismo. Algunos de estos presentan obesidad dentro de un cuadro congénito complejo (síndromes de Prader-Willi, Alström o Bardet-Biedl). Los fármacos que aumentan el apetito, como los antidepresivos tricíclicos y algunos antipsicóticos, u otros con acciones metabólicas que favorecen el depósito de grasa, como los glucocorticoides y los antidiabéticos inducen o empeoran cuadros de obesidad previa. Según el criterio clínico de la existencia de comorbilidades asociadas se distinguen: obesidad simple, el individuo se encuentra subjetivamente bien y no se detectan alteraciones analíticas ni funcionales significativas; estos serían los obesos ―metabólicamente sanos‖. Por otro lado estaría la obesidad complicada con repercusión orgánica establecida, importantes cambios metabólicos y alteraciones analíticas. El diagnóstico de estas complicaciones resulta imprescindible para el pronóstico y el adecuado tratamiento. En este sentido, debemos establecer riesgos y objetivos de tratamiento y por ello surge el sistema de estadiaje EOSS. (Edmonton obesity staging system). (229) El EOSS es un sistema de clasificación de la obesidad que tiene en cuenta la gravedad de las comorbilidades y el estado funcional dividiendo en diferentes estadios. Este sistema de estadificación debe utilizarse junto con los puntos de corte del IMC convencionales. Debemos planificar esfuerzos de prevención y detención de la
Introducción 62 progresión de la obesidad en individuos con estadios 0 y 1 y reservar otros tratamientos para estadios más avanzados con criterios coste-efectividad. (Tabla 10). El elemento de confluencia final en el esquema fisiopatológico de la obesidad es la alteración del balance entre la ingesta y el gasto energético, aunque los mecanismos que llevan a este punto no se conocen con exactitud en el momento actual. Se han establecido una serie de señales orexígenas/anorexígenas que mantienen en equilibrio la regulación del apetito a nivel central. Así el hipotálamo, en diferentes centros específicos, sería el encargado de recibir estas señales de leptina, neuropéptido Y (NPY), insulina, glucagón, hormona liberadora de corticotropina (CRH), hormona estimuladora de los melanocitos (MSH), triptófano, dopamina, adrenalina, serotonina, noradrenalina, colecistocinina, peptido YY, neurotensina, endorfinas, encefalinas, etc. También diferentes áreas del tubo digestivo y órganos próximos, como páncreas, hígado, y el tejido adiposo distribuido por todo el organismo cierran el triángulo regulador de la ingesta. Algunas de las principales sustancias reguladoras de la ingesta son leptina, neuropéptido Y y Ghrelina. Tabla 10. Sistema de estadiaje EOSS. (Edmonton Obesity Staging System) ESTADIO 0: El paciente no tiene factores de riesgo aparentes relacionados con la obesidad (por ejemplo, tensión arterial, lípidos séricos, glucosa en ayunas, etc dentro del rango normal), sin síntomas físicos, sin psicopatología, sin limitaciones funcionales y/o deterioro del bienestar. ESTADIO 1: El paciente tiene obesidad relacionada con los factores de riesgo subclínicos (por ejemplo, hipertensión borderline, glucosa en ayunas alterada, aumento de las enzimas hepáticas, etc), leves síntomas físicos (por ejemplo, disnea de esfuerzo moderado, dolores ocasionales, fatiga, etc), leve psicopatología, leves limitaciones funcionales y/o deterioro leve del bienestar. ESTADIO 2: El paciente presenta enfermedades crónicas establecidas relacionadas con la obesidad (por ejemplo, hipertensión, DM2, apnea del sueño, osteoartritis, enfermedad por reflujo, síndrome de ovario poliquístico, trastorno de ansiedad, etc.), limitaciones moderadas en las actividades de la vida diaria y/o bienestar. ESTADIO 3: Los pacientes presentan daños definitivos en los órganos tales como infarto de miocardio, Insuficiencia cardíaca, complicaciones de la diabetes, artrosis incapacitante, limitación significativa psicopatológica, funcional y/o deterioro del binestar. ESTADIO 4: El paciente tiene graves discapacidades, potencialmente en etapa terminal, por las Enfermedades relacionadas con la obesidad, psicopatología crónica grave incapacitante, limitación funcional severa y/o deterioro grave del bienestar.
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 63 Por otra parte, los condicionantes sociales de la ingesta: tipo, horario de comidas, características organolépticas de los alimentos, tamaño de ración, duración de ingesta, etc., tienden a debilitar los factores fisiológicos reguladores de la misma. Aunque el aumento en la ingesta calórica es un factor fundamental en la obesidad, también la alteración del gasto energético total o en alguno de sus componentes podría contribuir a facilitar la acumulación de grasa en el tejido adiposo. El metabolismo basal (gasto energético basal = GEB) representa el gasto de energía necesario para el mantenimiento de los procesos vitales y es el principal componente del gasto energético en condiciones normales, ya que representa en torno al 70% del gasto total. El GEB, el efecto térmico de los alimentos, la termogénesis inducida por el frío y el efecto térmico del ejercicio físico son componentes que en algunos casos como el asociado a la actividad física es ampliamente variable entre individuos. La mayor parte de los estudios demuestran que el gasto energético frente a una actividad física particular es superior en obesos que en delgados, debido a que tienen que realizar un mayor esfuerzo para desplazar un mayor peso corporal. El músculo esquelético se ha identificado como un órgano secretor de citoquinas y otros péptidos que se producen, expresan y liberan por las fibras musculares y que ejercen tanto efectos autocrinos o paracrinos como endocrinos. (230) Estas miokinas ayudan a los músculos a comunicarse con otros órganos, tales como el tejido adiposo, hígado, páncreas, huesos y cerebro. Muchas proteínas producidas por el músculo esquelético dependen de la contracción, por lo tanto, la inactividad física probablemente conduce a una respuesta alterada de estas miokinas, lo que podría proporcionar un mecanismo potencial para la asociación entre el comportamiento sedentario y muchas enfermedades crónicas. (231) Sabemos que el ejercicio es capaz de inducir un balance energético negativo no sólo por su coste directo de actividad física, sino también por sus efectos sobre el metabolismo basal. 1.2.3.2. Resistencia a la insulina y/o Diabetes Mellitus tipo 2 La resistencia a la insulina se caracteriza por una disminución en la capacidad de la insulina para estimular la utilización de la glucosa por los tejidos, y para suprimir la producción y liberación de glucosa hepática. Además, implica una resistencia a la acción de la insulina en el metabolismo de proteínas y lípidos, en la función endotelial vascular y en la expresión de múltiples genes.
Introducción 64 En los estadios iniciales del SM la tolerancia a la glucosa es normal a pesar de la resistencia a la insulina, debido a la función compensadora de las células β. Con el tiempo, en personas predispuestas, se produce un progresivo fallo en la secreción de insulina, mostrándose la función de la masa beta insuficiente para ejercer la función compensadora hiperinsulinémica y apareciendo, primero, la intolerancia glucídica (IG) y, posteriormente, el aumento mantenido de producción hepática de glucosa y diabetes. (232) En caso contrario, si la hiperinsulinemia se sostiene, se desarrollan una serie de alteraciones, principalmente de tipo metabólico, que aumentan el riesgo de sufrir ECV. (233) Como consecuencia de la acción mitogénica de la insulina se producen cambios en la proliferación de las células del músculo liso vascular, que se hipertrofian y crecen dando lugar a una disfunción endotelial. Se ha comprobado una gran similitud entre la proinsulina, la propia insulina, y los péptidos conocidos como factores de crecimiento, con propiedades semejantes a la insulina tipo 1 y 2 (IGF-1 e IGF-2) que son estimuladores del crecimiento endotelial. (234) La hiperglucemia aumenta la producción de radicales libres en las células endoteliales, e induce un aumento en la formación de productos avanzados de glucosilación. Se produce un considerable aumento del ión superóxido en las células endoteliales, y aumenta la producción de nitrotirosina (un marcador de estrés oxidativo que puede además inducir apoptosis en las células miocárdicas). Se anula, en último término, la vasodilatación dependiente de endotelio en las grandes arterias, probablemente por incremento del estrés oxidativo. (235) La microalbuminuria aparece en el contexto del SM como manifestación de la disfunción endotelial temprana. (236) El riesgo de aparición de diabetes mellitus tipo 2 es heterogéneo entre los individuos obesos. (237) Existen pacientes con un cuadro de obesidad importante, incluso extrema, y una situación metabólica normal (obeso metabólicamente sano) lo que expresa la existencia de diversos fenotipos con variables grados de resistencia insulínica. La idea de la obesidad metabólicamente sana no es nueva, pero no existen criterios estándares claros para definirla y los mecanismos biológicos son en gran parte desconocidos por lo que aún no se ha estandarizado su paso a la difusión clínica. Sin embargo, esta idea pone de relieve la necesidad de considerar otros parámetros metabólicos y antropométricos, además del IMC. (238)
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 65 1.2.3.3. Hipertensión arterial La HTA es también un componente central en el SM, de manera que aproximadamente el 85% de los pacientes con SM sufren esta condición. (239) La obesidad es un factor de riesgo independiente e importante de hipertensión. La prevalencia de hipertensión en pacientes obesos es del 25 al 50%, mucho más elevada (x 5) que en la población general. Una elevación de un 1 mmHg de la presión arterial sistólica ajustada por la edad en una población adulta, viene asociada a un aumento del perímetro cintura de 2,5 cm y 4,5 cm y un incremento del IMC de 1,25 kg/m² en hombres y 1,7 kg/m² en mujeres respectivamente. El 79% del riesgo de hipertensión en varones y el 65% en mujeres se consideran secundarios al exceso de peso (Estudio de Framingham). Existe una correlación fuerte entre el grado de exceso de peso y su distribución con el riesgo de hipertensión de forma reversible a medida que se produce una pérdida de peso modesta (5-10% del peso corporal), sobre todo cuando se mantiene a largo plazo, reduciéndose sustancialmente el riesgo de hipertensión en adultos con sobrepeso. (240) Los mecanismos fisiopatológicos que subyacen en la elevación de la presión arterial en sujetos obesos son múltiples y complejos. Quizás el hiperinsulinismo y la resistencia a la insulina se han postulado con mayor interés, ya que la intervención en peso con dieta o ejercicio en sujetos obesos produce un descenso significativo de la insulina que se correlaciona con el descenso de la presión arterial. Además de la hipertrofia del músculo liso y la disfunción endotelial, se señalan como mecanismos implicados en la HTA del paciente con SM otros mecanismos como es el incremento de la actividad del sistema nervioso simpático estimulado por el tejido adiposo visceral, cambios en el sistema renina-angiotensinaaldosterona (SRAA), con una mayor actividad de otros mineralocorticoides, ingesta excesiva de sodio y cloruro y la enfermedad renal que puede reducir la tasa de filtración glomerular. (241) Los pacientes con obesidad y riesgo cardiometabólico asocian frecuentemente, aunque existe un importante infradiagnóstico, algún grado de prehipertensión o hipertensión de grado 1 no conocidas. (242) 1.2.3.4. Dislipemia Se considera que la dislipidemia asociada com el SM es altamente aterogénica (243) y se caracteriza por: • Hipertrigliceridemia: Triglicéridos (TG) >150 mg/dl
Introducción 72 Por otra parte, existen diferentes estrategias para la evaluación de la resistencia a la insulina, con técnicas analíticas de datos basales o tras estimulación, con estímulo oral o intravenoso. La validación de las diferentes técnicas se realiza de acuerdo a su comparación con el clamp euglucémico, que es el ―Gold estándar‖ del estudio de la insulinrresistencia. (Tabla 13). Comentaremos únicamente algunas determinaciones basales. La insulinemia basal, por si misma o formando parte de índices que la utilizan en su cálculo, se correlaciona con las estimaciones de la resistencia a la insulina por métodos más complejos, como el clamp. Estas buenas correlaciones, junto con el resultado de estudios epidemiológicos amplios hacen que numerosos autores consideren la insulinemia basal como una razonable aproximación al grado de insulinrresistencia Tabla 12. Corrrelación entre HbA1C y niveles séricos de glucosa HbA1c% Promedio de glucosa estimada (mg/dl) 5 97 6 126 7 154 8 183 9 212 10 240 11 269 12 298 Tabla 13. Técnicas de evaluación analítica de insulinrresistencia Basados en datos basales • Insulinemia basal • Cociente glicemia/insulinemia basal • Modelo homeostático-HOMA • Índice FIRI • Índice QUICKI • Índice ISI Basados en estímulo oral (SOG) • Insulinemia estimulada • Índice de Belfiore • Índice de Cederholm • Índice de Matsuda Basados en estímulo intravenoso (Técnicas de clamp) • C. Euglucémico hiperinsulinémico • C. Hiperglucémico
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 73 sobre todo en pacientes no diabéticos. Sus inconvenientes son también claros porque existe un considerable solapamiento entre los resultados en individuos normales e insulinrresistentes, por lo que es un método poco útil en muestras pequeñas. En diabéticos, debido al defecto de secreción progresivo, no es un parámetro demasiado útil para diferenciar pacientes con insulinrresistencia. El cociente glucemia/insulinemia basal ha recibido numerosas críticas ya que mantiene los inconvenientes de la determinación de la insulinemia y a medida que aumenta la insulina de forma fisiológica también aumenta la glucemia basal lo que lleva a una correlación escasa con los resultados del clamp sin aportar nada sobre la insulinemia basal. El modelo homeostático-HOMA, es un modelo matemático desarrollado a partir de datos conocidos en humanos en cuanto a la relación de interdependencia entre la glucemia y la insulinemia (homeostasis). Este modelo se basa en que cuando existe un déficit secretor de insulina, la insulinemia puede mantenerse cerca de lo normal a expensas de tener una glucemia basal elevada y viceversa, cuando existe resistencia a la insulina, la glucemia basal tiende a mantenerse cerca de lo normal gracias a una hiperinsulinemia compensadora. A partir de una muestra simultánea para glucosa e insulina plasmáticas (insulinemia (mU/mL) x glucemia (mmol/L) / 22,5) se puede estimar la resistencia a la insulina (HOMA-IR) y la capacidad secretora del individuo. (258) Presenta buena correlación con la insulinrresistencia global determinada por el clamp pero es un método con una variación intraindividual del 30% debido a la variabilidad de la secreción de insulina y a la influencia del estrés o el ejercicio. Además, refleja fundamentalmente la resistencia a nivel hepático, que es la que predomina en ayunas y no la muscular. El péptido C, también llamado péptido conector, es una cadena de aminoácidos que conecta las cadenas A y B de la proinsulina y es metabólicamente inactivo. Durante la conversión de proinsulina a insulina, el péptido C es escindido de las cadenas de la proinsulina, formándose la molécula de insulina. El péptido C y la insulina son secretados a la circulación portal en concentraciones equimoleculares. En la circulación periférica el nivel de péptido C es mayor que el nivel de insulina debido a que su vida media es más larga.
Introducción 74 Las concentraciones de péptido C son un mejor indicador del funcionamiento de las células beta que la concentración periférica de insulina. Además, las determinaciones de péptido C no miden insulina exógena, razón por la cual el péptido C se mide para diferenciar la insulina producida por el cuerpo de la insulina inyectada en el organismo y no reacciona de manera cruzada con los anticuerpos anti-insulina, los cuales interfieren con los inmunoensayos para determinar insulina. (259) Por último, y en relación con la dislipemia, puntualizar que si bien el nivel de triglicéridos y de colesterol total, HDL y LDL, se evalúan de rutina en la práctica clínica, las determinaciones de AGL y apolipoproteína B no suelen determinarse por no estar incluídas en los criterios de las diferentes organizaciones, si bien diversos estudios relatan su relación con el SM y la ECV. 1.2.5. TRATAMIENTO En los pacientes con obesidad que presentan trastornos del metabolismo de la glucosa, la reducción de peso, el incremento de la actividad física, o ambos, serán el tratamiento de elección, al haberse demostrado que retrasan la evolución a diabetes. (260) Por otro lado, la pérdida de peso reduce o elimina las conmorbilidades asociadas a la obesidad y disminuye el impacto de las futuras complicaciones médicas relacionadas con el exceso de peso. El tratamiento dietético de la obesidad incluye todas aquellas medidas que, a través de la modificación del patrón alimentario del paciente, tratan de inducir un balance energético negativo que ayude a eliminar el exceso de masa grasa y por tanto a una pérdida de peso mantenida a largo plazo. Existen unas recomendaciones sobre las características y reparto de nutrientes en las dietas hipocalóricas equilibradas, que están referenciadas en prácticamente todas las guías de práctica clínica sobre el manejo de la obesidad. El problema de los tratamientos dietéticos convencionales es la falta de adherencia que presentan estos tipos de dietas. Las modificaciones individuales en los porcentajes de macronutrientes en función de las características del paciente pueden ser de gran utilidad en pacientes con diabetes o síndrome metabólico o en los que una reducción de carbohidratos a cambio de un incremento de grasa monoinsaturadas puede ayudar a mejorar el perfil de riesgo cardiovascular y una mayor adherencia a la dieta. (261)
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 75 La Dieta Mediterránea (DME) es probablemente uno de los modelos dietéticos más saludables que existen actualmente. (262) Numerosos estudios epidemiológicos (263) (264) (265) (266) ponen de relieve los efectos beneficiosos de este tipo de dieta frente a enfermedades cardiovasculares, diabetes, ciertos tumores y otras patologías asociadas con el estrés oxidativo. En este sentido la DME se relaciona con una mayor expectativa de vida y una menor incidencia de enfermedades crónico-degenerativas, (267) (268) evidenciándose que un pequeño incremento en el índice de adhesión a esta DME conlleva una reducción significativa en el riesgo de mortalidad y en la incidencia de dichas enfermedades. (269) La DME se caracteriza por un perfil alimentario moderado en el que adquieren protagonismo algunos grupos de alimentos típicos de la región mediterránea: cereales, legumbres, pescado, aceite de oliva, frutas, frutos secos, verduras, hortalizas y vino. Sin embargo, no solo representa ciertos hábitos alimentarios o nutricionales sino que hace referencia a un determinado estilo de vida, el cual se ha forjado a lo largo de siglos por las condiciones geográficas, climatológicas, orográficas, culturales y ambientales preponderantes en los países y regiones enmarcados en la cuenca del Mediterráneo. (270) La adhesión a la DME, como modelo alimentario saludable, puede cuantificarse mediante diferentes índices en los que se puntúa positivamente los alimentos y nutrientes que contribuyen beneficiosamente a proteger y preservar la salud. (271) En nuestro caso nos basaremos en el cuestionario de adherencia a la DME de 14 ítems, (263) considerando una puntuación menor de siete puntos, baja adherencia a la DME y una puntuación por encima de 10, buena adherencia a la DME. La evidencia científica señala una íntima asociación entre un estilo de vida sedentario con la aparición de SM. Las diferentes sociedades científicas recomiendan que un adulto debería realizar 30 o más minutos diarios de una actividad física de intensidad moderada, preferentemente todos los días de la semana, con la finalidad de mejorar la salud y prevenir las enfermedades cardiovasculares. El beneficio es mayor cuando la actividad física es mantenida en el tiempo. (272) Se conoce que un ejercicio de <150 min/semana solo promueve una mínima pérdida de peso. Una actividad física mayor se relaciona con una pérdida de peso modesta entre 23 kg. En la actualidad existen métodos directos e indirectos para medir la actividad física. Los métodos directos son usualmente sensores de movimiento tipo acelerómetros
Introducción 76 que miden aceleración en el plano vertical, y podómetros los cuales censan los pasos que el paciente realiza en un ambiente totalmente natural. (273) Por su parte, los métodos indirectos miden la actividad física mediante el registro en cuadernos o cuestionarios. Los cuestionarios se basan en la autoaplicación de una serie de preguntas destinadas a evaluar la actividad física diaria, pudiendo ser aplicados en persona, por teléfono o incluso enviados por correo. (273) Existen 3 tipos de cuestionarios: los globales, que evalúan el nivel de actividad física general y dan información sobre los tipos y patrones de actividad física; los recordatorios, que permiten evaluar la actividad física realizada hace días, semanas o un mes, lo cual permite conocer el tipo de actividad física predominante; y los cuantitativos, que miden la actividad física de varios meses, así como su duración e intensidad, por lo cual son claves para cuantificar el pronóstico del paciente. (273) Uno de los cuestionarios más utilizados es el IPAQ (siglas en inglés de International Physical Activity Questionnaire), desarrollado bajo la supervisión de la OMS en 1998 con el objetivo de crear una herramienta que permitiera estimar la actividad física en poblaciones entre 18-65 años de diferentes países. Existen 2 formas del cuestionario, el corto (IPAQ-SF) para estudios de vigilancia, y el largo (IPAQ-LF) destinado a obtener información referente a la duración e intensidad de la actividad física en el trabajo, el hogar, el transporte y en períodos de ocio. (274) (275) Por último, enfatizar que el tratamiento de la hipertensión arterial en la obesidad con modificaciones del estilo de vida es fundamental. La pérdida de peso y el incremento de la actividad física deben realizarse en el entorno de una dieta saludable con una reducción en el consumo de sal a menos de 6 g de cloruro sódico al día, incremento del consumo de frutas y vegetales y descenso del consumo de productos ricos en grasas. De igual forma un aumento de los aportes de potasio (1,9 g/día) es eficaz en disminuir la presión arterial según las recomendaciones DASH (Dietary Approaches to Stop Hypertension). El objetivo de control es 140/90 mmHg en pacientes sin diabetes mellitus o enfermedad renal crónica, siendo necesario reducir la presión arterial a valores por debajo de 130/80 mmHg en caso de su coexistencia. Se deberían iniciar cambios del estilo de vida cuando la presión arterial es de 120/80 mmHg, e iniciar tratamiento farmacológico cuando la presión arterial supera 140/90 mmHg.
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 77 1.3. MICROBIOTA INTESTINAL 1.3.1. DEFINICIÓN DE MICROBIOTA DEL TRACTO GASTROINTESTINAL. El tracto gastrointestinal (TGI) de los seres humanos y otros mamíferos es un órgano complejo cuya función principal consiste en extraer y asimilar los nutrientes contenidos en los alimentos, así como proteger de amenazas biológicas y no biológicas provenientes del exterior. Desde la boca hasta el ano, más de 10 trillones (> 1013) de microorganismos habitan normalmente en el TGI de cada ser humano. (276) Esto supone que las células procariotas son más abundantes que las eucariotas propias del ser humano, y conforman casi un kilogramo del peso de un adulto normal. (277) La ―flora normal‖ ha sido el término más comúnmente usado en la literatura médica durante décadas para referirse a las comunidades microbianas que, de forma simbionte, conviven y se desarrollan en las diversas superficies (piel y mucosas) de nuestro organismo. Otros términos utilizados han sido el de ―microflora autóctona‖ y más recientemente ―microbiota normal‖. Este último es el término más correcto ya que los términos ―flora‖ y ―microflora‖ tienen una desafortunada connotación botánica. 1.3.2. INFLUENCIA DE FACTORES GENÉTICOS Y AMBIENTALES EN LA MICROBIOTA INTESTINAL. La presencia de formas de vida microscópicas en mucosas internas y externas se asocia a procesos de cooperación evolutiva: a lo largo del tiempo la asociación entre el hospedero humano y su microbiota asociada debió haber otorgado a ambos una ventaja en el ambiente, lo que permitió el éxito de su supervivencia como organismos simbiontes. Debido a que las bacterias aparecieron en la Tierra millones de años antes que cualquier célula animal o vegetal, se cree que el TGI de humanos y otros animales fueron colonizados progresivamente por microorganismos ambientales. (278) Hoy en día, la microbiota GI se considera como otro sistema biológico dentro del cuerpo humano, impulsando a algunos investigadores a utilizar el término «superorganismo» (Figura 13) para definir la sólida asociación entre nuestros tejidos y los millones de virus, bacterias, archaeas y otros eucariotas microscópicos que cohabitan en ellos.
Introducción 78 El TGI posee una microbiota autóctona que varía más entre individuos que dentro de un mismo sujeto a lo largo del tiempo. (281) Como veremos más adelante, esta variación depende de la región anatómica específica y puede ser afectada por la edad (282), la alimentación (283) y el consumo de antibióticos. (284) Los cambios en la composición de la microbiota intestinal en respuesta a la ingesta alimentaria se llevan a cabo según las diferentes especies bacterianas estén mejor equipadas genéticamente para utilizar diferentes sustratos. (285) Muchos estudios han demostrado que un aumento en la ingesta de grasas produce un incremento en el índice de bacterias Gram-positivas / Gram-negativas. Estudios recientes han encontrado que ratones libres de gérmenes (GF) en los que se sustituyó una dieta baja en grasas y rica en polisacáridos vegetales por una dieta rica en grasas y azúcares y baja en polisacáridos vegetales (dieta occidental), experimentaron un cambio de su microbiota en sólo 1 día, presentando entonces un incremento de bacterias del phylum Firmicutes y una disminución en Bacteroidetes. (286) (287) (288) También se encontraron cambios importantes de la microbiota Figura 13. Superorganismo. El cuerpo humano (superorganismo, centro) está conformado por sus tejidos constituyentes (izquierda), cuyas características como temperatura, pH y disponibilidad de nutrientes están determinadas por la interrelación entre su anatomía y fisiología, y trillones de microorganismos (microbiota, derecha), cuya abundancia numérica supera por mucho la abundancia numérica de todas las células eucariotas que forman su hospedero. La estructura taxonómica y la actividad metabólica de la microbiota gastrointestinal varían grandemente dependiendo de la región anatómica donde habitan y de otros factores asociados con su hospedero. La salud del superorganismo depende de la homeostasis de sus tejidos y de su equilibrio con su microbiota. Las gráficas de pastel muestran la abundancia de filos bacterianos basados en Bik et al., 2006 (279) (estómago) y Lozupone et al., 2012 (280) (heces).
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 79 intestinal de los ratones tras sustituir una comida estándar por una dieta rica en grasa. Se asoció con una disminución de Bacteroidetes y un aumento tanto de Firmicutes como de Proteobacterias. Además, los estudios murinos han demostrado que las dietas reducidas en hidratos de carbono resultan en poblaciones enriquecidas por Bacteroidetes, (289) mientras que las dietas restringidas en calorías previenen el crecimiento de C. coccoides, Bacillus, Lactobacillus y Bifidobacterias, que son los principales productores de butirato necesarios para la homeostasis del colonocito. (290) Sólo un número limitado de ensayos clínicos en humanos han evaluado los efectos de los cambios en los hábitos alimentarios en la microbiota intestinal. (291) (292) (289) En un estudio de alimentación controlada en seres humanos que consumen una dieta alta en grasas / baja en fibra o baja en grasa / alta en fibra, se encontraron cambios notables en la microbiota intestinal en tan sólo 24 horas, destacando el rápido efecto que la dieta puede tener. (283) Otro estudio demostró que los sujetos que consumen una dieta vegana o vegetariana tienen heces con un pH bajo así como recuentos significativamente menores de Bacteroides, Bifidobacterias, E. coli y Enterobacterias, respecto a controles. (293) Una dieta vegetariana también se ha demostrado que disminuye la cantidad y cambia la diversidad de Clostridium IV y Clostridium XIV y XVII. (294) Sin embargo, se necesitan grandes ensayos bien controlados para dilucidar los mecanismos que vinculan cambios en la dieta con alteraciones en la composición microbiana, así como las implicaciones que pudieran tener los cambios sobre la población diana tanto en salud como en enfermedad. Uno de los hallazgos más sorprendentes es la pérdida de la diversidad de la microbiota intestinal en los países desarrollados. Uno de los factores implicados más importantes es el aumento del consumo de antibióticos. Hay evidencia de alteraciones significativas en la microbiota después de un tratamiento antibiótico (295) (296) (284) Aunque los taxones afectados varían entre los sujetos, algunos taxones no se recuperan incluso varios meses después del tratamiento, y, en general, hay una reducción a largo plazo en la diversidad bacteriana. (297) Recientemente se ha propuesto una correlación entre el consumo global creciente de antibióticos y el aumento de peso o la obesidad en los seres humanos. (298) Varios estudios han indicado que algunos antibióticos están asociados con el aumento de peso en los niños desnutridos, los recién nacidos y adultos, (299) (300) pero los mecanismos precisos por los cuales los antibióticos incrementan el
Introducción 80 peso no están bien caracterizados. Se ha sugerido que los antibióticos, tales como la avoparcina (un glicopéptido estructuralmente relacionado a la vancomicina), ejercen una presión selectiva sobre las bacterias Gram-positivas y producen colonización por Lactobacillus, resistentes a glicopéptidos. Este antibiótico es usado como promotor del crecimiento en los animales. Lactobacillus se encuentra en una alta concentración en las heces de los pacientes obesos, por lo que podría ser responsable de la ganancia de peso observada en pacientes previamente tratados con vancomicina. Otros estudios recientes también han demostrado en cambio, los efectos beneficiosos de los antibióticos sobre las anormalidades metabólicas en ratones obesos, dando lugar a una reducción de la intolerancia a la glucosa, el aumento de peso, la endotoxemia metabólica, y los marcadores de la inflamación y el estrés oxidativo. (301) Estos efectos se asociaron con una diversidad reducida de la microbiota intestinal. (302) El tratamiento antibiótico combinado con una dieta de protección de caseína hidrolizada se ha usado para disminuir la incidencia y retrasar la aparición de la diabetes en un modelo de rata. (303) Un estudio reciente informó de que también los seres humanos tratados con antibióticos mostraron una mayor y menos equilibrada capacidad anabólica de la glucosa que los individuos no tratados. (304) Sin embargo, la mayoría de los estudios clínicos se centran principalmente en la caracterización de la composición y la diversidad de los microbios del intestino, por lo que sigue siendo incierto si la alteración de la microbiota intestinal inducida por antibióticos en seres humanos con trastornos metabólicos se asocia con mejoría clínica tal y como se ha observado en animales. Por otra parte, existen evidencias de que el genoma del hospedador puede ser un factor modulador de la composición de la microbiota gastrointestinal. (305) (306) 1.3.3. EL DESARROLLO DE LA MICROBIOTA INTESTINAL. La composición inicial de la microbiota del TGI se determina desde el nacimiento y depende fundamentalmente de dos factores: el tipo de parto y la alimentación. (307) Si el parto se produce de forma natural, el TGI del recién nacido es colonizado por la microbiota vaginal y/o intestinal de la madre y por los microorganismos del ambiente. (308) (309) Así, la microbiota intestinal inicial está formada por bacterias anaerobias facultativas; coliformes y estreptococos principalmente. Estas bacterias crean un ambiente reductor favorable para el desarrollo de los microorganismos anaerobios, de manera que las bifidobacterias pueden alcanzar al cabo de la primera semana de vida niveles de 108-1011 UFC/g de heces. Cuando el parto se produce por
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 81 cesárea, el establecimiento de la microbiota normal se retrasa, ya que la colonización microbiana depende exclusivamente del medio externo. En este caso las poblaciones microbianas son diferentes a las que se desarrollan cuando el parto es natural, con un menor desarrollo de microorganismos anaerobios estrictos, sobre todo del grupo de los bacteroides. (310) La alimentación es determinante también en la evolución de esta microbiota, tal y como se ha demostrado en estudios comparativos entre niños con alimentación materna y niños alimentados con leche de fórmula. (311) En la microbiota de los primeros dominan las poblaciones de bifidobacterias, mientras que la presencia de clostridios y coliformes es más baja. Por el contrario, los bebés alimentados con leche de fórmula presentan una microbiota más compleja con presencia de bacteroides, bifidobacterias, clostridios, estreptococos y coliformes en proporciones similares. (312) (311) Tras el destete, coincidiendo con la introducción de los suplementos alimenticios, se empieza a desarrollar una microbiota mucho más diversa. A partir de los dos años, la microbiota del niño va evolucionando hacia la que será la microbiota del adulto. El número de bacteroides y cocos Gram-positivos anaerobios aumenta hasta incluso superar a las bifidobacterias, mientras que los coliformes y estreptococos disminuyen. (313) (314) Aunque la mayoría de los autores sostienen que el feto en el útero es estéril y la colonización del recién nacido se produce fundamentalmente por la microbiota del canal del parto, otros estudios parecen apuntar a que la leche materna podría ser también una fuente de microorganismos. (315) Estos autores especulan sobre el posible paso de bacterias a través del epitelio intestinal de la madre hacia otras localizaciones como las glándulas mamarias, desde donde alcanzarían el intestino de los lactantes. En la Figura 14 se muestra la evolución de los principales grupos microbianos intestinales desde el nacimiento a la vejez.
Introducción 88 Los enterocitos pueden actuar como células presentadoras de antígenos, sugiriendo que su rol no se limita a la defensa innata sino que también participan en el escalón inicial de las respuestas de tipo adquirido (expansión de clones linfocitarios específicos y generación de anticuerpos). La mucosa intestinal cuenta con elementos y estructuras de tejido linfoide inmuno-competente con funciones especializadas de defensa adquirida. (343) El llamado ‗sistema inmune de las mucosas‘ incluye tres compartimentos diferenciables anatómicamente: estructuras organizadas (placas de Peyer y folículos linfoides), lámina propia y epitelio superficial. Las estructuras organizadas son lugares de inducción, mientras que la lámina propia y el compartimiento epitelial contienen células maduras y efectoras. Las estructuras organizadas están cubiertas por epitelio especializado (células M, de morfología característica), que transporta microorganismos o estructuras antigénicas desde la luz hasta el tejido linfoide subyacente. La inducción de respuestas inmunes de tipo adquirido es un fenómeno que tiene lugar principalmente en las estructuras foliculares de la mucosa intestinal. Los antígenos procesados por células presentadoras de antígenos (por ejemplo, células dendríticas) se presentan a linfocitos T en estado naïve, y se activa la expansión de los clones más afines al antígeno. La expansión clonal de células T da lugar a linfocitos helper (células Th) de distinto fenotipo: Th1, Th2 o T reguladoras (Th3, Tr1 o células CD4-CD25). Las células T reguladores desempeñan un papel central en inmunotolerancia porque segregan citocinas reguladoras, de carácter antiinflamatorio (IL-10, TGF-beta), en respuesta a antígenos que se reconocen como no patógenos. En condiciones normales, predomina un contexto de inmunotolerancia probablemente mediado por células T reguladoras. Este contexto de inmunotolerancia permite la exposición continua a una carga antigénica abrumadora (microbiota, comida, antígenos ambientales), sin que por ello se desencadenen reacciones inflamatorias que lesionarían al tejido intestinal propio. (345) (347) (348) 1.3.6. IMPLICACIONES DE LA MICROBIOTA INTESTINAL EN LA SALUD. Entre los posibles efectos perjudiciales podemos incluir infecciones intestinales, infecciones extraintestinales y carcinogénesis.
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 89 1.3.6.1. Infecciones gastrointestinales Infecciones por microorganismos enteropatógenos. Un porcentaje importante de los viajeros que visitan áreas geográficas de alto riesgo infeccioso desarrollan diarreas agudas, denominadas diarrea del viajero. La causa de la mayor parte de estas diarreas es una infección por E. coli o diversas especies de shigelas y salmonelas. (349) Infecciones por rotavirus. Las infecciones por rotavirus son la mayor causa de las diarreas graves durante la infancia y la adolescencia. Desde el punto de vista clínico, la mucosa intestinal se ve afectada y se modifica la composición de la microbiota intestinal, lo que da lugar a un episodio de diarrea osmótica seguida de un crecimiento excesivo de alguna de las poblaciones bacterianas no dominantes. (350) Diarrea por Clostridium difficile asociada al tratamiento con antibióticos. Uno de los desórdenes intestinales más importantes y mejor documentados es la diarrea asociada al tratamiento con antibióticos. La incidencia de esta diarrea se sitúa entre un 5 y un 25% de los casos de la terapia antibiótica, siendo mucho más frecuente cuando se utilizan antimicrobianos de amplio espectro. El tratamiento con antibióticos perturba el balance de la microbiota intestinal normal permitiendo la proliferación de patógenos emergentes como Cl. difficile, causante de la colitis pseudomembranosa que se produce entre el 10 y el 20% de estas diarreas. (351) Infecciones por Helicobacter pylori. H. pylori es una bacteria espiral Gramnegativa que coloniza la mucosa gástrica humana. Este microorganismo se ha asociado con el desarrollo de gastritis crónicas, úlceras pépticas y cáncer gástrico. Uno de sus principales factores de patogenicidad es la presencia de la enzima ureasa que hidroliza la urea generando amonio, de forma que el pH local aumenta y se favorece la colonización y la proliferación del microorganismo. (352) 1.3.6.2. Enfermedades de base inmunológica En las sociedades desarrolladas, la incidencia de alergias y de algunas enfermedades con componentes autoinmunes ha crecido de modo importante durante la segunda mitad del siglo XX. La hipótesis de la higiene excesiva sugiere que la falta de exposición a agentes bacterianos en las edades tempranas de la vida podría estar en la base de la creciente aparición de disfunciones del sistema inmunológico. (353) En la actualidad numerosos estudios tratan de clarificar y establecer las posibles relaciones de los microorganismos o sus productos con los trastornos gastrointestinales no infecciosos.
Introducción 90 Síndrome del intestino irritable. Una de las causas más comunes de problemas gastrointestinales es el síndrome del intestino irritable. La enfermedad se caracteriza por una alteración de la actividad motora en todo el intestino, aunque gran parte de los síntomas se sitúan en el colon. La prevalencia de esta patología en países industrializados se ha estimado en torno a un 10% de la población. (354) Su etiología es hasta el momento desconocida, pero aparece con frecuencia después de una gastroenteritis o tras el tratamiento con antibióticos, (355) por lo que se ha asociado con alteraciones en la microbiota intestinal. (356) (357) La hipersensibilidad a alimentos, variables psicosociales como el estrés o defectos en neurotransmisores han sido propuestos también como posibles factores que favorecerían su desarrollo o su sintomatología. (358) Enfermedad inflamatoria intestinal. Enfermedad de Crohn y colitis ulcerosa. La enfermedad inflamatoria intestinal (EII) es una patología crónica que afecta al colon y/o al intestino delgado. Dentro de este término se engloban dos enfermedades comunes que afectan al 0,1% de la población en las sociedades occidentales y que presentan una incidencia en aumento: la enfermedad de Crohn y la colitis ulcerosa. La etiología es todavía poco clara, aunque en ambos casos parece demostrado que el sistema inmune reacciona de manera anormal contra algunos componentes de la microbiota intestinal. Se ha comprobado en ratones que la colonización intestinal por bacterias anaerobias, especialmente del género Baceoides, podría promover la producción de citoquinas proinflamatorias que median el desarrollo de una colitis crónica semejante a la humana. (359) Además, en algunos pacientes con EII se ha encontrado una significativa producción sistémica de anticuerpos contra Bacteroides ovatus. (360) Alergias o enfermedad atópica. La alergia o enfermedad atópica en sus distintas formas de presentación (ezcema atópico, rinitis alérgica o asma) es una disfunción crónica de importancia creciente en los países desarrollados. La dermatitis atópica afecta en la actualidad al 15-20% de los niños. (361) Estudios poblacionales parecen indicar que una exposición adecuada a los microorganismos en las primeras etapas de la vida protege contra diversos episodios alérgicos. (362) (363) Esto sería debido al papel crucial que las bacterias intestinales tienen en la maduración del sistema inmune. 1.3.6.3. Cáncer de colon En el desarrollo de cáncer de colon parecen estar implicados factores de interacción entre la microbiota colónica, la dieta y el epitelio del colon. (364) Diversos estudios
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 91 llevados a cabo con modelos animales han asociado algunos tipos de tumores con ciertas actividades enzimáticas de las bacterias intestinales. Algunas de las enzimas bacterianas implicadas en la generación de mutágenos, carcinógenos y promotores de tumores son: la β-glucuronidasa, la β-glucosidasa, la nitrorreductasa y la azorreductasa. (365) Por el contrario, se ha observado que el butirato producido por ciertas poblaciones intestinales es un inductor de la diferenciación celular y en varios estudios se ha relacionado con la reversión de células neoplásicas en el colon. (335) De esta forma el efecto protector de la fibra dietaria en el cáncer de colon se asocia con una mayor producción de butirato. (366) 1.3.6.4. Enfermedades metabólicas En las últimas décadas se ha visto un aumento en la prevalencia de enfermedades metabólicas en los países desarrollados. Factores ambientales, como el incremento en la ingesta de energía y la disminución de la actividad física, se han considerado causas fundamentales. Sin embargo, incluso cuando la ingesta de energía no aumenta y la actividad física no disminuye, la prevalencia sigue creciendo de manera exponencial, por lo que hay que tener en cuenta otros factores ambientales, incluyendo cambios en la microbiota intestinal. Además, y, aunque se ha producido un cambio drástico en los hábitos de alimentación en el que fibra dietética se ha sustituido por una dieta rica en grasa, este concepto no puede explicar por qué algunas personas son sensibles y otras son resistentes al desarrollo de estas enfermedades metabólicas. Uno de los retos es dilucidar el origen molecular de enfermedades metabólicas, aunque la gran diversidad y las diferencias sociales entre los seres humanos hacen esto difícil. A pesar de los grandes esfuerzos y la identificación de algunas mutaciones en el genoma, ninguna visión global se ha establecido aún. El descubrimiento de genes candidatos en los estudios de asociación pangenómica ha ayudado a identificar nuevos genes asociados a la sensibilidad / resistencia a la diabetes y fenotipos metabólicos extremos. Hay, por tanto, una necesidad de encontrar un nuevo paradigma que tenga en cuenta la diversidad genética, el impacto factor ambiental, el rápido desarrollo de enfermedades metabólicas, y el comportamiento individual de desarrollar obesidad y/o diabetes.
Introducción 92 1.3.6.4.1. Microbiota y obesidad Una nueva teoría muestra a la microbiota como contribuyente en la regulación de la homeostasis energética. Por lo tanto, y junto con las vulnerabilidades ambientales, la microbiota intestinal podría provocar un desequilibrio homeostático. El primer descubrimiento se relacionó con el hecho de que los ratones con una mutación en el gen de la leptina (ratones metabólicamente obesos) tenían diferente microbiota en comparación con otros ratones sin la mutación. (367) En este modelo animal obeso, la proporción de los filos dominantes en el intestino, Bacteroidetes y Firmicutes, es modificada, con una reducción significativa en Bacteroidetes y un aumento correspondiente en Firmicutes. (368) Ley et al. (328) fueron los primeros en reportar una microbiota intestinal alterada similar a la encontrada en los ratones obesos (una mayor proporción de Firmicutes y relativamente menos Bacteroidetes) en 12 sujetos obesos comparados con 2 controles. Más tarde, Arumugam et al. (369) confirmaron una reducción en Bacteroidetes acompañado de un aumento en Lactobacillus pertenecientes al phylum Firmicutes. Turnbaugh et al. (287) y Furet et al. (370) mostraron un patrón diferente, basado en una representación inferior de Bacteroidetes (Bacteroides / Prevotella) en individuos obesos pero sin diferencias en Firmicutes. Collado et al. (371) reportaron aumentos en las especies que pertenecen a ambos Firmicutes (Staphylococcus aureus) y Bacteroidetes (Bacteroides/ Prevotella) en las mujeres con sobrepeso. Million et al. (372) describieron los cambios en la composición de Firmicutes en base a un aumento en Lactobacillus reuteri, junto con una reducción en L. paracasei y L. plantarum. Por último, otros estudios no han encontrado diferencias entre Firmicutes y Bacteroidetes a nivel phylum. (373) (374) (375) La abundancia de Firmicutes se asocia con su mayor capacidad de obtener energía de los alimentos y de provocar un bajo grado de inflamación. El aumento en Firmicutes y la disminución en la proporción de Bacteroidetes observado en los ratones obesos podría estar relacionado con la presencia de genes que codifican enzimas que descomponen los polisacáridos que no puede ser digeridos por el huésped, el aumento de la producción de monosacáridos y AGCC y la conversión de estos AGCC a los triglicéridos en el hígado Estos AGCC son capaces de unirse y activar dos receptores acoplados a proteína G (GPR41 y GPR43) de las células epiteliales intestinales. La activación de estos receptores induce la secreción de péptido YY, que suprime la motilidad intestinal y retrasa el tránsito intestinal. Por este mecanismo de AGCC-
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 93 vinculado a la activación de los receptores acoplados a la proteína G, la microbiota intestinal puede contribuir notablemente a una mayor absorción y depósito de nutrientes, lo que contribuye al desarrollo de trastornos metabólicos. (376) Por otra parte, la microbiota intestinal también se han demostrado que disminuye la producción del factor adiposo inducido por ayuno (FIAF); una lipoproteína lipasa (LPL) secretada por las células intestinales. La inhibición de la actividad de la LPL aumenta el almacenamiento de triglicéridos derivados del hígado. (377) Turnbaugh et al. (378) en un estudio con ratones ob / ob, encontró un contenido calórico reducido en las heces de los ratones obesos, en comparación con los ratones delgados. Otros estudios han sugerido que los sujetos obesos podrían ser capaces de extraer más energía de los nutrientes debido a la transferencia de hidrógeno entre taxones. De hecho, un aumento simultáneo de bacterias productoras de hidrógeno (Prevotella) y de bacterias consumidoras de hidrógeno (Archaea) se ha asociado previamente con la obesidad por Zhang et al. (379) Estos hallazgos están de acuerdo con la observación de que los ratones GF alimentados con una dieta rica en grasas ganaron menos peso que los ratones convencionales. (380) El experimento más relevante respecto a la relación de causalidad entre la microbiota y la obesidad fue realizado por Turnbaugh et al. (378) En este estudio demostraron que el trasplante de microbiota de ratones genéticamente obesos a ratones GF provoca un aumento de peso muy significativo en comparación con los ratones GF trasplantados con la microbiota de ratones delgados. Sorprendentemente, el fenotipo con mayor capacidad de obtención energética se transmite simplemente mediante el trasplante de la microbiota intestinal desde obesos a donantes sanos y delgados. (378) (381) Kalliomäki et al. (382) realizaron un estudio prospectivo en el que siguieron a 49 niños desde el nacimiento hasta los 7 años de edad. Se recogieron sus heces a los 6 y 12 meses de vida y se encontró que los niños que a los 7 años de edad tenían un peso normal tenían un mayor número de Bifidobacterias y un menor número de Staphylococcus aureus respecto a los niños que presentaron sobrepeso varios años después. Los autores concluyeron que la alteración en la microbiota precede a la alteración en el peso, una explicación relevante para la prevención de la obesidad. Los autores también propusieron que el Staphylococcus aureus puede actuar como un inductor de inflamación de bajo grado, contribuyendo al desarrollo de la obesidad. (382)
Introducción 94 Publicaciones recientes revelan que Bifidobacterias y Lactobacillus pueden tener características diferentes según la especie. Por ejemplo, dentro del género Lactobacillus, L. plantarum, L. paracasei se han asociado con la delgadez, mientras que L. reuteri se asocia con la obesidad. (372) Los Lactobacillus asociados a delgadez han desarrollado mecanismos de defensa para mejorar la glucólisis y proteger contra el estrés oxidativo, mientras que los Lactobacillus asociados a obesidad poseen una capacidad limitada para descomponer la fructosa o la glucosa y podrían reducir los efectos de freno a nivel ileal. (383) 1.3.6.4.2. Microbiota y DM tipo 2 La DM tipo 2 es la consecuencia de un aumento en la producción de glucosa en el hígado y una déficit en la secreción y acción de la insulina. Otras funciones fisiológicas están alteradas, tales como el sistema nervioso central y autónomo, que conduce a un deterioro de la secreción de hormonas como el glucagón y las incretinas. Sin embargo, una característica común de la obesidad y la DM2 es la presencia de un componente inflamatorio de bajo grado que se describe en tejidos implicados en la regulación del metabolismo, tales como el hígado, tejido adiposo, y los músculos. (384) Esta inflamación metabólica se caracteriza por un exceso moderado de la producción de citoquinas, incluyendo la IL-6, IL-1, o TNF-α, que lesiona las señales de insulina celular y contribuye a la resistencia insulínica y la diabetes. (385) (386) El aumento de peso sería un factor precipitante de esta inflamación de bajo grado. Cuando la hipertrofia de los adipocitos se produce como una respuesta a la ingesta excesiva de energía, un aumento en la producción de TNF-α en el tejido adiposo se produce de forma consecuente y esto estimula la producción de factores quimiotácticos conllevando un infiltrado en el tejido adiposo de macrófagos proinflamatorios que producen un aumento de la producción de IL-6 y IL-1. Recientemente, dos estudios han demostrado que la microbiota intestinal podría ser un contribuyente importante para el desarrollo de DM 2. Ambos estudios demostraron que los sujetos con DM 2 se caracterizan por una reducción en el número de bacterias Clostridiales (especies Roseburia y Faecalibacterium prausnitzii), productoras de butirato. (387) (388) Otro estudio encontró cambios en la microbiota en pacientes con diabetes o resistencia a la insulina en comparación con los sujetos sin alteraciones en el metabolismo de los carbohidratos. (389) Además, cambios en la cantidad de Bifidobacterias, Lactobacillus y Clostridium, así como una disminución en
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 95 la proporción de Firmicutes-Bacteroidetes se han reportado recientemente en niños con DM 1. Este estudio también mostró que las bacterias que participan en el mantenimiento de la integridad intestinal fueron significativamente inferiores en los pacientes diabéticos que en los controles sanos. (390) Cambios similares en la composición de la microbiota intestinal también se han objetivado en pacientes con DM2. (391) (387) Varios estudios que relacionan la microbiota intestinal con trastornos metabólicos como la obesidad, la resistencia a la insulina y la diabetes mellitus, han sido revisados por distintos autores. (392) (393) (394) Por otra parte, están en estudio los tratamientos con probióticos (395) y prebióticos (396) para el control de la microbiota intestinal y las enfermedades metabólicas. Se han propuesto varios mecanismos para explicar la influencia de la microbiota en la resistencia a la insulina y la DM2, como la endotoxemia metabólica, modificaciones en la secreción de la incretinas y en la producción de butirato. Los lipopolisacáridos (LPS) son endotoxinas que se encuentran comúnmente en la membrana externa de las bacterias Gram-negativas. Causan endotoxemia metabólica, caracterizada por la liberación de citoquinas proinflamatorias. (397) Un aumento en los niveles de LPS se ha observado en los sujetos con alto consumo de grasas. (398) Estos hechos sugieren que un cambio en la proporción de bacterias Gram-negativas o un cambio en la permeabilidad intestinal son producidos por el aumento de LPS en el suero, (399) (400) y este aumento, está directamente relacionado con el grado de resistencia a la insulina. Canis et al. (401) (396) informó que la modulación de la microbiota intestinal mediante el uso de prebióticos en ratones obesos actúa favorablemente sobre la barrera intestinal, reduciendo el contenido de LPS y la inflamación sistémica y hepática inducidas por la dieta rica en grasa. Los LPS son absorbidos por los enterocitos y se transportan en el plasma unidos a los quilomicrones. (402) De esta manera, las grasas dietéticas pueden estar asociadas con un incremento de absorción de LPS que a su vez puede estar relacionado con los cambios en la microbiota intestinal, destacando una disminución en Eubacterium rectale, C. coccoides, Bacteroides y Bifidobacterias Gramnegativas. (392) Este papel causal de los LPS se demostró mediante la infusión de LPS en ratones con una dieta normal, induciendo de forma secundaria resistencia a la insulina hepática, intolerancia a la glucosa, y un aumento en el peso del tejido adiposo.
Introducción 96 (401) Se ha demostrado recientemente que la cascada de señalización inducida por LPS a través de TLR4 deteriora la función de las células β de páncreas a través de la supresión de la secreción de insulina inducida por glucosa y la disminución de la expresión del ARNm del páncreasduodeno homebox-1 (PDX-1) (403) LPS se une al receptor CD14 / TLR4 de los macrófagos y produce un aumento en la producción de moléculas proinflamatorias. Cuando se administró la infusión de LPS a ratones con ausencia genética del receptor CD14 / TLR4 no se desarrolló DM2 ni obesidad, lo que muestra el importante papel de los LPS en el mecanismo de CD14 / TLR4. Por otra parte, ratones Knockout CD14 /TLR4 fueron aún más sensibles a la insulina que los controles de tipo salvaje. (401) 1.3.6.4.3. Microbiota y enfermedad hepática La enfermedad hepática crónica se ha asociado con cambios en el intestino. La translocación microbiana definida como la penetración de microbios comensales viables o sus productos (también llamados patrones moleculares asociados a patógenos o PAMPs) a través de la barrera intestinal hasta los ganglios linfáticos mesentéricos es común en pacientes con cirrosis hepática. La tasa de infecciones bacterianas es tan alta como 34% por año en los pacientes con cirrosis avanzada. (404) Sin embargo, la translocación bacteriana no es sólo habitual en etapas avanzadas de la enfermedad hepática crónica causando infecciones espontáneas, sino que también se produce en fases tempranas. Los pacientes con enfermedad hepática muestran una alteración de la barrera intestinal y altos niveles de productos bacterianos en la circulación sistémica, lo que se correlaciona con la gravedad de la enfermedad hepática. La translocación de productos microbianos bacterianos que llegan al hígado a través de la vena porta o los conductos linfáticos producen que se activen numerosos receptores hepáticos de sistema inmune innato. Aunque la activación de estos receptores podría ser beneficiosa y protectora contra las infecciones agudas, la activación persistente contribuye a la lesión hepática y a la progresión de la enfermedad. La reducción de la carga bacteriana intestinal mediante el uso de antibióticos no absorbibles disminuye la translocación bacteriana y previene la enfermedad hepática en modelos animales experimentales, mejorando los parámetros clínicos en pacientes. La eliminación genética o mutación de los receptores para ligandos bacterianos o moléculas de señalización de estas vías demuestran de manera convincente la participación de
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 97 moléculas microbianas en la lesión hepática experimental y progresión de la enfermedad. Tecnologías independientes del cultivo han identificado cambios microbianos, metagenómicos y metabolómicos de la microbiota entérica que contribuyen a desarrollar NAFLD y NASH. Varios estudios recientes reportan cambios cualitativos, disbiosis, en el microbioma intestinal asociados con diferentes causas de enfermedad hepática crónica en los seres humanos. Los pacientes con hepatitis crónica o cirrosis descompensada secundaria a infección por hepatitis B muestran un número reducido de Bifidobacterias probióticas y de bacterias productoras de ácido láctico (Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc y Weissella) en las heces, mientras que Enterococcus faecalis y Enterobacterias se incrementaron en comparación con los portadores asintomáticos y controles sanos. (405) No se observaron cambios entre portadores crónicos de hepatitis B con pruebas bioquímicas de función hepática normales y controles sanos, lo que sugiere que la infección por hepatitis B en sí no causa cambios en el microbioma. Un aumento de Streptococcaceae, Veillonellaceae y enterobacterias con una disminución de Lachnospiraceae caracteriza la microbiota intestinal en la cirrosis. La abundancia relativa de Lachnospiraceae y de la familia Streptococcaceae fue negativa y positiva, respectivamente, relacionado con la puntuación de Child-Pugh en pacientes cirróticos. (406) El microbioma asociado a la mucosa se evaluó en pacientes con cirrosis alcohólica y en los alcohólicos sin enfermedad hepática. Sorprendentemente, no se observaron cambios menores entre los grupos alcohólicos y los controles normales. La abundancia de Bacteroidaceae se redujo en los grupos alcohólicos en comparación con los individuos sanos. (407) Dado que el microbioma no difiere entre la cirrosis alcohólica o por hepatitis B, la enfermedad hepática debe causar otros factores independientes que juegan un papel más importante en la configuración del microbioma intestinal. Tal condición podría ser la enfermedad hepática en fase terminal en sí, asociada con una motilidad intestinal reducida, hipertensión portal y un menor flujo de bilis. El total de ácidos biliares fecales están reducidos en pacientes con hepatitis crónica o cirrosis descompensada secundaria a la infección por hepatitis B en comparación con los portadores asintomáticos y controles sanos. (405)
Introducción 104 de éstos son los productos lácteos, especialmente las leches fermentadas, aunque se pueden encontrar en muchos otros productos como helados, quesos, embutidos, zumos e incluso bizcochos, chocolate o cereales. Diferentes autores han cuestionado: a) la eficacia de prebióticos, probióticos o su combinación (simbiótico); b) la eficacia de probióticos compuestos de una sola cepa, de una sola especie o de varias especies, y c) la eficacia de microorganismos aislados del mismo o de otro tipo de hospedero. La trasplantación de microbiota fecal, terapia fecal o microbioterapia fecal consiste en la introducción de heces de un individuo sano en el tracto GI de otro individuo para curar una enfermedad específica, en particular la infección por Clostridium difficile. (432) Existe también evidencia del potencial de la microbioterapia fecal para curar EII y otras enfermedades. (433) (434)
2. Hipótesis y Objetivos
Hipótesis & Objetivos 106
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 107 2. Hipótesis & Objetivos 2.1. HIPÓTESIS Está claramente establecida la relación entre hígado graso y síndrome metabólico. El síndrome metabólico es un conjunto de alteraciones que identifican a los sujetos en riesgo de desarrollar diabetes y/o enfermedades cardiovasculares. Por su parte, la enfermedad hepática grasa no alcohólica se define como un trastorno de causa primaria cuya principal característica es el acúmulo de grasa en el hígado. Dos componentes principales del síndrome metabólico, la glucosa y los triglicéridos, se producen en exceso por el hígado graso. Es el hígado, por tanto, un determinante clave de anormalidades metabólicas. Tanto la prevalencia del síndrome metabólico como de la enfermedad hepática grasa no alcohólica aumenta con la obesidad. Determinados patrones dietéticos como el consumo excesivo de azúcares simples o la inactividad física son factores importantes en ambos trastornos. El emergente campo de la metabolómica tiene el potencial de proporcionar nuevas herramientas de diagnóstico de enfermedad hepática grasa no alcohólica. OWLIver test está basado en investigación metabolómica y, recientemente desarrollado, aporta información útil para diferenciar a los individuos que presentan esteatosis hepática no complicada de aquellos con esteatohepatitis. Estudios previos han sugerido que la microbiota juega un papel importante en la patogenia de trastornos hepáticos tales como la encefalopatía hepática y/o la peritonitis bacteriana espontánea. Por otro lado, existen datos que apoyan el papel de la microbiota intestinal tanto en la regulación de la homeostasis energética como en el desarrollo de trastornos metabólicos tales como la resistencia a la insulina o la diabetes tipo 2. En base a lo anterior, la hipótesis del presente trabajo es: Existe una relación entre el patrón inflamatorio hepático (OWLIver Test) en los pacientes con esteatosis hepática y/o síndrome metabólico que pudieran estar en relación con los datos clínicos (patrón dietético, actividad física y composición corporal) y analíticos relacionados con el síndrome metabólico y los diferentes patrones de microbiota.
Hipótesis & Objetivos 108 2.2. OBJETIVOS El objetivo general de este estudio es profundizar en el conocimiento de los diferentes patrones de inflamación (OWLIver Test), la composición y diversidad de la microbiota intestinal y la presencia de síndrome metabólico. Para ello y tras clasificar a los participantes a estudio en 3 grupos; esto es: 1. Sujetos con síndrome metabólico y enfermedad hepática grasa no alcohólica. 2. Sujetos con síndrome metabólico sin enfermedad hepática grasa no alcohólica. 3. Sujetos con enfermedad hepática grasa no alcohólica sin síndrome metabólico. Establecemos como objetivos más concretos: • Describir las características antropométricas de la población global a estudio y establecer las diferencias existentes entre los 3 grupos seleccionados. • Mostrar las características analíticas relacionadas con la presencia de síndrome metabólico y/o enfermedad hepática grasa no alcohólica en cada colectivo de sujetos evaluados. • Valorar los resultados de la evaluación clínico-ecográfica del patrón esteatoinflamatorio de cada grupo de individuos estudiados. • Evaluar los diferentes componentes del síndrome metabólico en cada conjunto de participantes. • Describir el patrón de adherencia a la dieta mediterránea en cada grupo de individuos descrito. • Evaluar el patrón de ejercicio físico y sedentarismo en los diferentes colectivos propuestos. • Estudiar el patrón esteato-inflamatorio hepático evaluado según OWLIver Test en cada uno de los grupos fenotípicos estudiados. • Evaluar la relación, si existiese, entre la microbiota intestinal y el patrón de inflamación. • Evaluar la posible asociación de la microbiota intestinal con el patrón de adherencia a la dieta mediterránea, el ejercicio, y la composición corporal.
3. Material y Métodos
Material & Métodos 110
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 111 3. Material y Métodos 3.1. DISEÑO Y SUJETOS DEL ESTUDIO 3.1.1. DISEÑO DEL ESTUDIO Se trata de un estudio observacional transversal para comprobar la relación existente entre el patrón de microbiota intestinal, el grado de esteatosis-inflamación hepática y el síndrome metabólico. 3.1.2. SUJETOS DEL ESTUDIO Este estudio se lleva a cabo en el Hospital Comarcal de la Axarquía (Vélez Málaga) en un grupo de sujetos que acudieron a realizarse una ecografía abdominal, procedentes tanto del ámbito de atención primaria como especializada, o a revisión en consulta de Medicina Interna. Se reclutan sujetos diagnosticados de hígado graso según los criterios ecográficos habituales con o sin criterios de síndrome metabólico y también aquellos sin hígado graso pero con criterios diagnósticos de síndrome metabólico según IDF 2005. El periodo de estudio incluye los años 2014 y 2015. Los participantes incluidos son de origen caucásico, tienen entre 18-65 años y fueron debidamente informados, solicitando a todos ellos el consentimiento informado (Anexo I) de acuerdo con la normativa del Comité Ético. Los criterios de exclusión fueron: • Ingesta alcohólica habitual (más de 3 unidades de bebidas alcohólicas estándar al día en hombres y 2 en mujeres). • Ingesta en las últimas 4 semanas previas a la toma de muestras de dieta hipocalórica o fármacos que puedan alterar la microbiota: antibióticos, glucocorticoides, inhibidores de la calcineurina, agentes biológicos, tratamiento antineoplásico, solución evacuante, prebióticos, probióticos. • Haber sido sometidos en las últimas 4 semanas a pruebas diagnósticas con contrastes yodados. • Hepatopatía no alcohólica secundaria, esto es: hepatopatías virales, enfermedad de Wilson, hepatopatía autoinmune, déficit de alfa1antitripsina, enfermedad celíaca, fármacos (corticoides, estrógenos, tamoxifeno, amiodarona, diltiazem, sulfasalazina, espironolactona, metrotexato, naproxeno, antirretrovirales),
Material & Métodos 112 procedimientos quirúrgicos que conlleven una pérdida de peso intensa, nutrición parenteral total y tirosinemia. • Enfermedad inflamatoria intestinal o diarrea crónica. • Antecedentes de neoplasia maligna gastrointestinal o poliposis. El estudio transversal se realiza en 48 sujetos. Estos sujetos se clasifican en 3 grupos: • Pacientes con enfermedad hepática grasa no alcohólica (NAFLD) diagnosticados mediante criterios ecográficos habituales y criterios de síndrome metabólico según IDF 2005. • Pacientes con NAFLD diagnosticados mediante criterios ecográficos habituales sin síndrome metabólico. • Pacientes sin criterios ecográficos de NAFLD, pero con criterios de síndrome metabólico según IDF 2005. 3.2. VARIABLES DEL ESTUDIO 3.2.1. VARIABLES ANTROPOMÉTRICAS A todos los sujetos incluidos en el estudio se les mide una serie de variables antropométricas, las cuales se encuentran recogidas en la Tabla M-1. 3.2.2. VARIABLES EN RELACIÓN CON NAFLD 3.2.2.1. Parámetros analíticos GOT-AST medido en U/L: Valor normal 8-45 GPTALT medido en U/L: Valor normal 14-62 GGT medido en U/L: Valor normal 12-78 Tabla M-1. Datos clínicos y antropometricos medidos en los sujetos del estudio. Variable Unidades Edad Años Talla m Índice de masa corporal Kg/m2 Cintura cm Metabolismo basal Kcal Impedancia Ω Masa grasa Kg ; % Masa magra Kg Agua total Kg Tensión arterial mmHg
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 113 Fosfatasa Alcalina medida en U/L: Valor normal 45-117. Según el patrón de perfil hepático se clasifica en: • Patrón normal • Patrón citolísis: Elevación AST/ALT • Patrón colestasis: Elevación GGT/FA • Patrón mixto de citolísis-colestasis. OWLIver test distingue 3 grados de afectación hepática grasa que corresponden a las 3 variables a estudio: • No NAFLD: No esteatosis • NAFLD: Esteatosis • NASH: Esteatohepatitis 3.2.2.2. Parámetros ecográficos Según los criterios ecográficos habituales, se distinguen 4 grados de intensidad de depósito de grasa en el hígado que corresponden a las 4 variables a estudio: No esteatosis Esteatosis leve: el hígado es levemente hiperecogénico. Esteatosis moderada: el parénquima hepático es más ecogénico y existe una ligera disminución de la visualización de los vasos intrahepáticos. Esteatosis severa: la ecogenicidad está muy aumentada, lo que produce un hígado muy brillante, y existe una visualización muy pobre de los vasos intrahepáticos. 3.2.3. VARIABLES EN RELACIÓN CON SM 3.2.3.1. Parámetros analíticos Glucemia basal medida en mg/dl: Valor normal 70-110. HbA1c medida en %: Valor normal 4-6. Insulina basal medida en µIU/ml: Valor normal 5-25 Péptido C medido en ng/ml: Valor normal 1.1-4.4 HDLColesterol medido en mg/dl: Valor normal 31-77 Triglicéridos medidos en mg/dl: Valor normal 30-200 3.2.3.2. Parámetros diagnósticos Según si cumple o no criterios diagnósticos de SM IDF 2005, se valoran las siguientes variables: Glucemia ≥100/dl
Resultados 120
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 121 4. Resultados Los sujetos que constituyeron el estudio se clasificaron de forma basal en 3 diferentes categorías definidas según cumplieran criterios diagnósticos IDF 2005 de SM, hallazgo ecográfico de esteatosis hepática, o ambos. 4.1. VARIABLES ANTROPOMÉTRICAS Y BIOQUÍMICAS Las diferentes variables antropométricas y bioquímicas medidas en el estudio se presentan en la Tabla R-1. En ella se recogen los resultados obtenidos tanto para el total de pacientes como para cada categoría del estudio. Tabla R-1. Variables antropométricas y bioquímicas basales Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM N (hombre/mujer) 48 (24/24) 25 (11/14) 10 (7/3) 13 (6/7) Edad (años) 50.6 ± 8.8 51.0 ± 9.0 51.1 ± 9.4 49.5 ± 8.6 Peso (Kg) 85.8 ± 15.1 87.1 ± 17.5 87.6 ± 9.6 81.9 ± 13.8 Talla (m) 164.2 ± 10.5 163.4 ± 8.28 168.9 ± 13.7 162.2 ± 11.6 IMC (Kg/m2) 31.8 ± 4.7 32.5 ± 5.2 31.1 ± 5.6 31.0 ± 2.8 Cintura (cm) 101.0 ± 9.0 102.7 ± 9.8 100.5 ± 8.7 98.0 ± 2.0 Metabolismo basal (Kcal) 1669.2 ± 278.7 1662.2 ± 285.4 1742 ± 247.9 1626.9 ± 298.1 Impedancia (Ω) 479,4 ± 62.9 485.0 ± 61.0 451.9 ± 50.6 489.6 ± 72.9 Masa grasa (%) 35.8 ± 7.8 37.9 ± 7.6 31.4 ± 9.0 35.4 ± 5.8 Masa grasa (Kg) 30.9 ± 9.6 33.4 ± 11.3 27.5 ± 8.3 28.6 ± 4.8 Masa magra (Kg) 54.9 ± 10.9 53.6 ± 10.1 60.17 ± 10.7 53.2 ± 12.1 Agua total (Kg) 40.1 ± 8.0 39.2 ± 7.4 44.0 ± 7.8 39.0 ± 8.8 Glucosa basal (mg/dl) 110.3 ± 38.4 112.3 ± 39.2 123.9 ± 53.4 96.1 ± 13.9 HbA1c (%) 6.2 ± 1.6 6.4 ± 1.3 6.7 ± 2.6 5.5 ± 0.5 a Insulina basal (µIU/ml) 13.6 ± 8.8 16.1 ± 10.0 11.3 ± 8.2 10.4 ± 4.7 Péptido C (ng/ml) 1.0 ± 1.4 0.7 ± 1.1 2.5 ± 2.1 0.3 ± 0.2 a Colesterol (mg/dl) 197.5 ± 39.7 206.8 ± 40.4 181.0 ± 46.8 192.4 ± 29.1 HDL-Colesterol (mg/dl) 48.3 ± 15.2 46.7 ± 16.4 39.1 ± 6.7 58.4 ± 12.0 a LDL-Colesterol (mg/dl) 116.5 ± 33.3 125.1 ± 38.1 100.1 ± 99 113.7 ± 22.9 Triglicéridos (mg/dl) 171.8 ± 123.5 182.0 ± 90.5 237.9 ± 207.2 101.3 ± 44.4 a GOT-AST (U/L) 33.5 ± 23.7 39.6 ± 28.4 23.2 ± 9.3 45 ± 35.7 GPT-ALT (U/L) 34.9 ± 23.6 35.0 ± 21.3 29.2 ± 10.6 39.3 ± 33.8 GGT (U/L) 50.9 ± 92.9 68.0 ± 126.0 29.6 ± 15.2 34 ± 23.5 A.Urico (mg/dl) 5.8 ± 1.7 5.6 ± 1.5 6.9 ± 2.5 5.6 ± 1.4 PCR (mg/L) 2.9 ±1.4 2.8 ± 1.8 3.3 ± 0.5 2.7 ± 1.4 a P <0.05: diferencias significativas entre los grupos.
Resultados 122 4.1.1. Edad La edad media de la población estudiada fue 50.6 ± 8.8 años. No hubo diferencias significativas respecto a la edad en los sujetos en función de su clasificación en SM y NAFLD (51.0 ± 9.0 años), SM sin NAFLD (51.1 ± 9.4 años) y NAFLD sin SM (49.5 ± 8.6 años). (Figura R-1). 4.1.2. Peso, índice de masa corporal, cintura. El peso medio de la población fue de 85.8 ± 15.1 Kg. En sujetos SM y NAFLD, el peso medio fue de 87.1 ± 17.5 Kg; en aquellos con SM sin NAFLD fue 87.6 ± 9.6 Kg y en NAFLD sin SM fue 81.9 ± 13.8 Kg. No se hallaron diferencias significativas. (Figura R-2). De la misma forma, el IMC medio de la población fue 31.8 ± 4.7 Kg/m2; 32.5 ± 5.2 Kg/m2 en sujetos con SM y NAFLD, 31.1 ± 5.6 Kg/m2 en sujetos con SM sin NAFLD y 31.0 ± 2.8 Kg/m2 en sujetos NAFLD sin SM. Los IMC medio de los grupos no mostraron diferencias significativas. (Figura R-3). Figura R-1. Edad (años) en el global de pacientes y clasificados según categorías a estudio. 0 10 20 30 40 50 60 Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Edad (años) Figura R-2. Peso (Kg) en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio 0 20 40 60 80 100 Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Peso (Kg)
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 123 El perímetro medio de la cintura de la población fue de 101.0 ± 9.0 cm. En sujetos SM y NAFLD, el perímetro medio fue de 102.7 ± 9.8 cm; en aquellos con SM sin NAFLD fue 100.5 ± 8.7 cm y en NAFLD sin SM fue 98.0 ± 7.39 cm. No se hallaron diferencias significativas. (Figura R-4). 4.1.3. Metabolismo basal, impedancia, masa grasa, masa magra, agua total. El metabolismo basal medio de la población fue de 1669.2 ± 278.7 Kcal. En sujetos SM y NAFLD, el metabolismo basal medio fue de 1662.2 ± 285.4 Kcal; en aquellos con SM sin NAFLD fue 1742.0 ± 247.9 Kcal y en NAFLD sin SM fue 1626.9 ± 298.1 Kcal. No se hallaron diferencias significativas. (Figura R-5). Figura R-3. Índice de masa corporal (IMC) (Kg/m2) en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. 0 5 10 15 20 25 30 35 Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM IMC (Kg/m2) Figura R-4. Perímetro de la cintura (cm) en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. 0 20 40 60 80 100 120 Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Cintura (cm)
Resultados 124 El valor medio de impedancia de la población global fue 479.4 ± 62.9 Ω; 485.0 ± 61.0 Ω en sujetos con SM y NAFLD, 451.9 ± 50.6 Ω en sujetos con SM sin NAFLD y 489.6 ± 72.9 Ω en sujetos NAFLD sin SM. El valor medio de impedancia de los grupos no mostró diferencias significativas. (Figura R-6). La masa grasa media de la población fue de 30.9 ± 9.6 Kg. En sujetos SM y NAFLD, la masa grasa media fue de 33.4 ± 11.3 Kg; en aquellos con SM sin NAFLD fue 27.5 ± 8.3Kg y en NAFLD sin SM fue 28.6 ± 4.8 Kg. No se hallaron diferencias significativas. (Figura R-7). Figura R-5. Metabolismo basal (Kcal) en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. 1000 1200 1400 1600 1800 Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Metabolismo basal (Kcal) Figura R-6. Impedancia (Ω) en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. 0 100 200 300 400 500 600 Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Impedancia (Ω)
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 125 La masa magra media de la población fue de 54.1 ± 10.9 Kg. En sujetos SM y NAFLD, la masa magra media fue de 53.6 ± 10.1 Kg; en aquellos con SM sin NAFLD fue 60.1 ± 10.7 Kg y en NAFLD sin SM fue 53.2 ± 12.1 Kg. No se hallaron diferencias significativas. (Figura R-8). El agua total media de la población fue 40.1 ± 8.0 Kg; 39.2 ± 7.4 Kg en sujetos con SM y NAFLD, 44.0 ± 7.8 Kg en sujetos con SM sin NAFLD y 39.0 ± 8.8 Kg en sujetos NAFLD sin SM. El agua total media de los grupos no mostró diferencias significativas. (Figura R-9). Figura R-7. Masa grasa (Kg) en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. 0 10 20 30 40 Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Masa grasa (Kg) Figura R-8. Masa magra (Kg) en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. 0 20 40 60 80 Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Masa magra (Kg)
Resultados 126 4.1.4. Glucosa basal La población global tenía unos niveles medios de glucosa basal de 110.3 ± 38.4 mg/dl. Aquellos con SM y NAFLD presentaron niveles de glucosa basal de 112.3 ± 39.2 mg/dl, los sujetos con SM sin NAFLD 123.9 ± 53.4 mg/dl y los sujetos NAFLD sin SM presentaron niveles de glucosa basal por debajo de 100 mg/dl (96.1 ± 13.9 mg/dl), sin diferencias estadísticamente significativas. (Figura R-10). 4.1.5. Hemoglobina Glicosilada (HbA1c) El valor medio de HbA1c de la población fue de 6.2 ± 1.6%. Aquellos con NAFLD sin SM presentaron niveles de HbA1c por debajo del 6% (5.5 ± 0.5 %), significativamente más bajos que el grupo de SM y NAFLD (6.4 ± 1.3 %) y del grupo de SM sin NAFLD (6.7 ± 2.6 %). (Figura R-11). Figura R-9. Agua total (Kg) en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. 0 10 20 30 40 50 Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Agua total (Kg) Figura R-10. Glucosa basal (mg/dl) en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. 0 20 40 60 80 100 120 140 Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Glucosa basal (mg/dl )
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 127 4.1.6. Insulina basal. En la población global los niveles medios de insulinemia fueron 13.6 ± 8.8 µIU/ml. Los valores de insulina más bajos los encontramos en el grupo NAFLD sin SM (10.4 ± 4.7 µIU/ml), pero sin diferencias significativas respecto al grupo SM y NAFLD (16.1 ± 10.0 µIU/ml) ni respecto al grupo SM sin NAFLD (11.3 ± 8.2 µIU/ml). (Figura R-12). 4.1.7. Péptido C El péptido C medio de la población fue de 1.0 ± 1.4 ng/ml. El péptido C significativamente más bajo lo encontramos en sujetos NAFLD sin SM (0.3 ± 0.2 ng/ml), respecto a sujetos SM y NAFLD (0.7 ± 1.1 ng/ml); y sujetos SM sin NAFLD (2.5 ± 2.1 ng/ml). (Figura R-13). Figura R-11. HbA1c (%) en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. 0 2 4 6 8 Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM HbA1c (%) Figura R-12. Insulina basal (µIU/ml) en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. 0 5 10 15 20 Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Insulina basal (µIU/ml)
Resultados 128 4.1.8. Colesterol Los niveles medios de colesterol en la población global fueron de 197.5 ± 39.7 mg/dl, sin diferencias entre los sujetos SM y NAFLD (206.8 ± 40.4 mg/dl); SM sin NAFLD (181.0 ± 46.8 mg/dl) y NAFLD sin SM (192.4 ± 29.1 mg/dl). (Figura R-14). Los niveles de HDL-colesterol de la población global fueron 48.3 ± 15.2 mg/dl; siendo los valores del grupo NAFLD sin SM significativamente más altos (58.4 ± 12.0 mg/dl) que los del grupo SM y NAFLD (46.7 ± 16.4 mg/dl) y SM sin NAFLD (39.1 ± 6.7 mg/dl). (Figura R-14). Los niveles LDL-colesterol (Global: 116.5 ± 33.3 mg/dl; SM y NAFLD: 125.1 ± 38.1 mg/dl y SM sin NAFLD: 100.1 ± 28.2 mg/dl) no mostraron diferencias significativas entre los grupos. (Figura R-14) Figura R-13. Péptido C (ng/ml) en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Péptido C (ng/ml) Figura R-14. Niveles de colesterol (mg/dl), HDL-colesterol (mg/dl) y LDL-colesterol (mg/dl) en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. 0 50 100 150 200 250 Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Colesterol total (mg/dl) HDL-Colesterol (mg/dl) LDL-Colesterol (mg/dl)
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 129 4.1.9. Triglicéridos Los valores medios de triglicéridos en la población global fueron de 171.8 ± 123.5 mg/dl. Los SM sin NAFLD presentan unos niveles significativamente superiores (237.9 ± 207.2 mg/dl) que los SM y NAFLD y NAFLD sin SM (182.0 ± 90.5 mg/dl vs. 101.3 ± 44.4 mg/dl). (Figura R-15). 4.1.10. Ácido úrico La media de ácido úrico fue 5.8 ± 1.7 mg/dl, sin diferencias entre grupos (SM y NAFLD: 5.6 ± 1.5 mg/dl; SM sin NAFLD: 6.9 ± 2.5 mg/dl y; NAFLD sin SM: 5.6 ± 1.4 mg/dl). (Figura R-16). Figura R-15. Triglicéridos (mg/dl) en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. 0 50 100 150 200 250 Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Triglicéridos (mg/dl) Figura R-16. Ácido úrico (mg/dl) en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. 0 2 4 6 8 Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Ácido úrico (mg/dl)
Resultados 136 4.3.4. HDLColesterol Si valoramos los hallazgos de HDL-Colesterol en función del patrón de riesgo para SM de la IDF 2005 (< 40 mg/dl en hombres y < 50 mg/dl en mujeres), observamos que la presencia de HDL-Colesterol < 40 mg/dl en hombres y < 50 mg/dl en mujeres es significativamente más frecuente en el grupo SM sin NAFLD respecto a los grupos SM y NAFLD y NAFLD sin SM y; del mismo modo, la presencia de HDL-Colesterol > 40 mg/dl en hombres y > 50 mg/dl en mujeres es significativamente más frecuente en el grupo NAFLD sin SM que en los grupos SM y NAFLD y SM sin NAFLD. (Tabla R10) (Figura R-27). Tabla R-9. Patrón de riesgo de SM según HTA en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM N % N % N % N % TA ≥ 130/85 mmHg 29 60.4 21 84 a 7 70 1 7.7 TA < 130/85 mmHg 19 39.6 4 16 3 30 12 92.3 a a P <0.05: hay correlación entre las variables Figura R-26. Número de pacientes (N y %) según patrón de riesgo por HTA, clasificados según categoría a estudio. 84% 70% 7.7% 16% 30% 92.3% 0 5 10 15 20 25 SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM TA ≥ 130/85 mmHg TA < 130/85 mmHg Tabla R-10. Patrón de riesgo de SM según HDL-colesterol en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM N % N % N % N % HDL-Colesterol < 40 mg/dl en hombres < 50 mg/dl en mujeres 27 56.3 16 64 10 100 a 1 7.7 HDL-Colesterol > 40 mg/dl en hombres > 50 mg/dl en mujeres 21 43.8 9 36 0 0 12 92.3 a a P <0.05: hay correlación entre las variables.
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 137 Por otra parte, si valoramos el tipo de dislipemia del sujeto (No dislipemia, hipercolesterolemia, hipertrigliceridemia o hipercolesterolemia e hipertrigliceridemia) no se observan diferencias significativas en los grupos (Tabla R-11) (Figura R-28). Figura R-27. Número de pacientes (N y %) según patrón de riesgo por HDL-Colesterol, clasificados según categoría a estudio. 64% 100% 7.7% 36% 92.3% 0 5 10 15 20 SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Con HDL-Colesterol de riesgo Sin HDL-Colesterol de riesgo Tabla R-11. Patrón de riesgo de SM según tipo de dislipemia en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM N % N % N % N % Sin dislipemia 6 12.5 2 8 0 0 4 30.8 Hipercolesterolemia 17 35.4 7 28 4 40 6 46.2 Hipertrigliceridemia 6 12.5 4 16 1 10 1 7.7 Hipercolesterolemia e hipertrigliceridemia 19 39.6 12 48 5 50 2 15.4 Figura R-28. Número de pacientes (N y %) según patrón de riesgo por tipo de dislipemia, clasificados según categoría a estudio. 8% 30.8% 28% 40% 46.2% 16% 10% 7.7% 48% 50% 15.4% 0 2 4 6 8 10 12 14 SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Sin dislipemia Hipercolesterolemia Hipertrigliceridemia Hipercolesterolemia e hipertrigliceridemia
Resultados 138 4.3.5. Triglicéridos Si valoramos los hallazgos de las cifras de triglicéridos (TG) en función del patrón de riesgo para SM de la IDF 2005 (≥ 150 mg/dl), observamos que la presencia de TG ≥ 150 mg/dl es significativamente más frecuente en el grupo SM y NAFLD respecto a los grupos NAFLD sin SM y SM sin NAFLD; del mismo modo, la presencia de TG < 150 mg/dl es significativamente más frecuente en el grupo NAFLD sin SM que en los grupos SM y NAFLD y SM sin NAFLD. (Tabla R-12) (Figura R-29). 4.3.6. Número de factores de riesgo de SM El valor medio del número de factores de riesgo de SM fue 2.37 ± 1.14 factores, con un número de factores de riesgo significativamente mayor en SM sin NAFLD 3.1 ± 0.5 factores, respecto a SM y NAFLD: 2.8 ± 0.7 factores y NAFLD sin SM: 0.8 ± 0.3 factores. (Tabla R-13) (Figura R-30). Tabla R-12. Patrón de riesgo de SM según TG en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM N % N % N % N % TG ≥ 150 mg/dl 25 52.1 16 64 a 6 60 3 23.1 TG < 150 mg/dl 23 47.9 9 36 4 40 10 76.9 a a P <0.05: hay correlación entre las variables. Figura R-29. Número de pacientes (N y %) según patrón de riesgo por TG, clasificados según categoría a estudio. 64% 60% 23.1% 36% 40% 76.9% 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM TG ≥ 150 mg/dl TG < 150 mg/dl
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 139 4.4. VARIABLES EN RELACIÓN CON LA ADHERENCIA A LA DIETA MEDITERRÁNEA. Los diferentes ítems recogidos dentro del cuestionario de adherencia a la DME se presentan en la Tabla R-14, con resultados del global y de cada categoría a estudio. 4.4.1. A c e i t 4 . Tabla R-13. Nº de factores de riesgo de SM en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Nº factores de riesgo de SM 2.3 ± 1.1 2.8 ± 0.7 3.1 ± 0.5 a 0.8 ± 0.3 a P <0.05: diferencias significativas entre los grupos. Figura R-30. Nº de factores de riesgo de SM en el global de pacientes y clasificados según categoría a estudio. 0 1 2 3 4 Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Nº factores de riesgo de SM Tabla R-14. Variables en relación con la adherencia a la DME Global SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM N % N % N % N % Aceite oliva principal fuente de grasa 45 93.8 22 88 10 100 13 100 ≥ 2 cucharadas aceite/día 42 87.5 22 88 9 90 11 84.6 ≥ 2 raciones verduras/día 18 37.5 12 48 4 40 2 15.4 ≥ 3 piezas fruta/día 23 47.9 12 48 5 50 6 46.2 < 1 ración carne roja/día 40 83.3 20 80 10 100 10 76.9 < 1 ración mantequilla/día 40 83.3 21 84 9 90 10 76.9 < 1 bebida carbonatada/día 31 64.6 17 68 8 80 6 46.2 ≥ 3 vasos vino/semana 7 14.6 2 8 3 30 2 15.4 ≥ 3 raciones legumbres/semana 15 31.3 8 32 1 10 6 46.2 ≥ 3 raciones pescado/semana 23 47.9 11 44 6 60 6 46.2 < 3 unidades repostería/semana 27 56.3 15 60 8 80a 4 30.8 ≥ 1 ración frutos secos/semana 23 47.9 12 48 4 40 7 53.8 Carnes magras 40 83.3 19 76 10 100 11 84.6 ≥ 2 raciones pasta/semana 34 70.8 20 80 6 60 8 61.5 Puntuación de adherencia DME 8.4 ± 2.0 8.4 ± 1.7 9.2 ± 1.4 7.8 ± 2.7
Resultados 140 4.1. Aceite de oliva Si valoramos el consumo de aceite de oliva en función de la adherencia o no adherencia al patrón de recomendación de la DME (principal fuente de grasa de la ingesta), observamos que no existe diferencia significativa entre los grupos. (Figura R-31). De igual forma, si valoramos el consumo de aceite de oliva en función de la adherencia o no adherencia al patrón de recomendación de la DME (≥ 2 cucharadas de aceite de oliva al día), observamos que no existe diferencia significativa entre los grupos. (Figura R-32). 4.4.2. Verduras u hortalizas Si valoramos el consumo de verduras u hortalizas en función de la adherencia o no adherencia al patrón de recomendación de la DME (≥ 2 raciones de 200 gr/día), observamos que no existe diferencia significativa entre los grupos. (Figura R-33). Tabla R-31. Número de pacientes (N y %) según patrón de adherencia al aceite de oliva como principal fuente de grasa, clasificados según categoría a estudio. 88% 100% 100% 12% 0 5 10 15 20 25 SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM Aceite oliva principal fuente de grasa Aceite oliva NO principal fuente de grasa Figura R-32. Número de pacientes (N y %) según patrón de adherencia al consumo diario de ≥ 2 cucharadas de aceite de oliva, clasificados según categoría a estudio. 12% 10% 15.4% 88% 90% 84.6% 0 5 10 15 20 25 SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM < 2 cucharadas aceite oliva/día ≥ 2 cucharadas aceite oliva/día
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 141 4.4.3. Fruta Si valoramos el consumo de fruta en función de la adherencia o no adherencia al patrón de recomendación de la DME (≥ 3 piezas de fruta/día), observamos que no existe diferencia significativa entre los grupos. (Figura R-34). 4.4.4. Carnes rojas, hamburguesas, salchichas o embutidos Si valoramos el consumo de carnes rojas, hamburguesas, embutidos, salchichas o embutidos en función de la adherencia o no adherencia al patrón de recomendación de la DME (< 1 ración 100-150 g/día), observamos que no existe diferencia significativa entre los grupos. (Figura R-35). Figura R-33. Número de pacientes (N y %) según patrón de adherencia al consumo diario de ≥ 2 raciones de verduras, clasificados según categoría a estudio. 52% 60% 84.6% 48% 40% 15.4% 0 5 10 15 SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM < 2 raciones verduras/día ≥ 2 raciones verduras/día Figura R-34. Número de pacientes (N y %) según patrón de adherencia al consumo diario de ≥ 3 piezas de fruta, clasificados según categoría a estudio. 52% 50% 53.8% 48% 50% 46.2% 0 2 4 6 8 10 12 14 SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM < 3 piezas fruta/día ≥ 3 piezas fruta/día
Resultados 142 4.4.5. Mantequilla, margarina o nata Si valoramos el consumo de mantequilla, margarina o nata en función de la adherencia o no adherencia al patrón de recomendación de la DME (< 1 porción de 12 g/día), observamos que no existe diferencia significativa entre los grupos. (Figura R-36). 4.4.6. Bebidas carbonatadas y/o azucaradas Si valoramos el consumo de bebidas carbonatadas y/o azucaradas en función de la adherencia o no adherencia al patrón de recomendación de la DME (< 1 UBE/día), observamos que no existe diferencia significativa entre los grupos. (Figura R-37). Figura R-35. Número de pacientes (N y %) según patrón de adherencia al consumo diario de < 1 ración de carne roja, clasificados según categoría a estudio. 80% 100% 76.9% 20% 23.1% 0 5 10 15 20 25 SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM < 1 ración carne roja/día ≥ 1 ración carne roja/día Figura R-36. Número de pacientes (N y %) según patrón de adherencia al consumo diario de < 1 porción de mantequilla, clasificados según categoría a estudio. 84% 90% 76.9% 16% 10% 23.1% 0 5 10 15 20 25 SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM < 1 ración mantequilla/día ≥ 1 ración mantequilla/día
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 143 4.4.7. Vino Si valoramos el consumo vino en función de la adherencia o no adherencia al patrón de recomendación de la DME (≥ 3 vasos/semana), observamos que no existe diferencia significativa entre los grupos. (Figura R-38). 4.4.8. Legumbres Si valoramos el consumo de legumbres en función de la adherencia o no adherencia al patrón de recomendación de la DME (≥ 3 raciones de 150 g/semana), observamos que no existe diferencia significativa entre los grupos. (Figura R-39). Figura R-37. Número de pacientes (N y %) según patrón de adherencia al consumo diario de < 1 UBE de bebida carbonatada, clasificados según categoría a estudio. 68% 80% 46.2% 32% 20% 53.8% 0 5 10 15 20 SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM < 1 bebida carbonatada/día ≥ 1 bebida carbonatada/día Figura R-38. Número de pacientes (N y %) según patrón de adherencia al consumo semanal de ≥ 3 vasos de vino, clasificados según categoría a estudio. 8% 30%15.4% 92% 70% 84.6% 0 5 10 15 20 SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM ≥ 3 vasos vino/semana < 3 vasos vino/semana
Resultados 144 4.4.9. Pescados y mariscos Si valoramos el consumo de pescados y mariscos en función de la adherencia o no adherencia al patrón de recomendación de la DME (≥ 3 o más platos, piezas o raciones/semana. Se considera plato, pieza o ración = 100-150 g de pescado o 4-5 piezas o 200 g de marisco), observamos que no existe diferencia significativa entre los grupos. (Figura R-40). 4.4.10. Repostería industrial Si valoramos el consumo de repostería industrial en función de la adherencia o no adherencia al patrón de recomendación de la DME (< 3 unidades/semana), observamos que el consumo de repostería industrial ≥ 3 unidades/semana es significativamente más frecuente en el grupo NAFLD sin SM respecto al grupo SM y NAFLD y SM sin NAFLD; del mismo modo el consumo de repostería industrial < 3 unidades/semana es Figura R-39. Número de pacientes (N y %) según patrón de adherencia al consumo semanal de ≥ 3 raciones de legumbres de 150 g, clasificados según categoría a estudio. 68% 90% 53.8% 32% 10% 46.2% 0 5 10 15 20 SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM < 3 raciones legumbres/semana ≥ 3 raciones legumbres/semana Figura R-40. Número de pacientes (N y %) según patrón de adherencia al consumo semanal de ≥ 3 platos, piezas o raciones de pescado/marisco de 150 g vs 4-5 piezas vs 200 gr, clasificados según categoría a estudio. 56% 40% 53.8% 44% 60% 46.2% 0 5 10 15 SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM < 3 raciones pescado/semana ≥ 3 raciones pescado/semana
Estudio de la Microbiota Intestinal en pacientes con Síndrome Metabólico y Enfermedad Hepática Grasa No Alcohólica. 145 significativamente más frecuente en el grupo SM sin NAFLD respecto al grupo NAFLD sin SM y SM y NAFLD. (Figura R-41). 4.4.11. Frutos secos Si valoramos el consumo de frutos secos en función de la adherencia o no adherencia al patrón de recomendación de la DME (≥ 1 ración de 30 g/semana), observamos que no existe diferencia significativa entre los grupos. (Figura R-42) 4.4.12. Carnes magras y grasas Si valoramos el consumo de carnes magras y grasas en función de la adherencia o no adherencia al patrón de recomendación de la DME (preferente carne de pollo, pavo o conejo), observamos que no existe diferencia significativa entre los grupos. (Figura R43). Figura R-41. Número de pacientes (N y %) según patrón de adherencia al consumo semanal de < 3 unidades de repostería industrial, clasificados según categoría a estudio. 60% 80% 30.8% 40% 20% 69.2% 0 5 10 15 20 SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM < 3 unidades repostería/semana ≥ 3 unidades repostería/semana Figura R-42. Número de pacientes (N y %) según patrón de adherencia al consumo semanal de ≥ 1 ración de 30 g de frutos secos, clasificados según categoría a estudio. 52% 60% 46.2% 48% 40% 53.8% 0 5 10 15 SM y NAFLD SM sin NAFLD NAFLD sin SM < 1 ración frutos secos/semana ≥ 1 ración frutos secos/semana