La Obesidad se Asocia con los Niveles Hipotalámicos de Grelina y Neuropéptido Y

• AUTOR : Couce ME, Cottam D, Burguera B y colaboradores
• TITULO ORIGINAL : Potential Role of Hypothalamic Ghrelin in the Pathogenesis of Human Obesity
• CITA : Journal of Endocrinological Investigation 29(7):599-605, Jul 2006
• MICRO : La obesidad en los seres humanos se asocia con niveles elevados de grelina y neuropéptido Y en el hipotálamo.

Introducción

La obesidad y sus complicaciones, como hipertensión, diabetes mellitus tipo 2 y enfermedad cardiovascular, constituyen un importante problema de salud pública. La grelina es un ligando endógeno del receptor del secretagogo de la hormona de crecimiento (GH [growth hormone]) y también es una importante hormona estimulante del apetito.

La grelina es producida predominantemente por el estómago, pero también por el hipotálamo. Cuando se administra por vía central o periférica, la grelina estimula la secreción de GH, la ingesta de alimentos y produce un incremento en el peso corporal. Se demostró que la administración intratecal de grelina induce la ingesta de alimentos por medio del neuropéptido Y (NPY) y la proteína relacionada con el agutí (PRAG) producida en el núcleo arcuato hipotalámico.

Las técnicas de inmunohistoquímica e hibridación in situ demostraron que la grelina también se sintetiza en algunas regiones del cerebro involucradas en la alimentación y la secreción de GH (núcleo arcuato; expresión del receptor del secretagogo de la GH en las neuronas que secretan NPY y GHRH). La administración intratecal del anticuerpo contra la grelina neutralizó la liberación central de grelina y redujo la ingesta diaria de alimentos y el aumento del peso corporal, lo cual avala la hipótesis de que la liberación endógena central de grelina puede estar involucrada en el control de la ingesta diaria de alimentos. Los niveles plasmáticos de grelina están disminuidos en las personas obesas y los de leptina están aumentados. Ambas situaciones inducen un potente estímulo anorexígeno bajo un índice de masa corporal (IMC) normal. Sin embargo, las personas obesas mantienen o incrementan su peso a pesar de las poderosas señales en contra.

Los autores postularon que los niveles de grelina están incrementados en el cerebro de los individuos obesos e inducen una estimulación crónica autocrina/paracrina de las neuronas productoras de NPY y, por ende, mantienen la obesidad. El objetivo de este estudio fue determinar los niveles de grelina y NPY hipotalámicos, 2 factores reguladores importantes del apetito en el cerebro humano, en personas obesas y delgadas.

Materiales y métodos

Para los análisis histológicos y la inmunocitoquímica se utilizaron muestras de tejido cerebral -obtenidas al momento de la autopsia y que fueron embebidas en parafina- de 10 individuos delgados y 10 obesos (IMC 25.6 ± 1.8 kg/m2 y 33.4 ± 3.9 kg/m2). Todos los casos contaban con historia clínica completa y diagnóstico neuropatológico. Los casos se seleccionaron de la siguiente manera: personas fallecidas por enfermedad cardíaca, accidentes o complicaciones de intervenciones quirúrgicas, con un intervalo post mortem de 4 a 12 horas, sin antecedentes neurológicos o pruebas toxicológicas positivas para alcohol o drogas ilícitas. También se recogieron muestras de estómago, del área fúndica, que se usaron como controles para las determinaciones de grelina por inmunocitoquímica. Cada muestra de tejido cerebral fue preparada con hematoxilina-eosina para su examen microscópico.

Por otra parte, para investigar si los individuos obesos presentan diferentes niveles hipotalámicos de grelina en comparación con las personas delgadas se recolectaron muestras del hipotálamo anterior de 9 sujetos delgados, 9 obesos y 10 con obesidad mórbida. La selección se basó en un intervalo post mortem óptimo y comparable y en la causa del deceso. Las causas de muerte principales fueron accidentes y enfermedad cardiovascular. El tiempo post mortem varió entre 6 y 14 horas. La población estudiada comprendió 28 hombres y 5 mujeres, con edades entre 23 y 76 años (45.3 ± 2.9 años). Se obtuvieron muestras de proteínas y ARNm de los tejidos y se llevaron a cabo pruebas semicuantitativas por el método western blot para grelina y NPY, y transcripción inversa de la reacción en cadena de la polimerasa (RT-PCR [reverse transcriptase-polymerase chain reaction]) para el ARNm de la grelina y el NPY. El ARNm o la proteína actina se utilizaron como control interno de ambos métodos semicuantitativos.

En cuanto a la metodología estadística, los datos se expresaron como media ± error estándar. Se utilizó el análisis de varianza o la prueba de la t de Student de 2 colas para muestras independientes para establecer la significación estadística. Un valor de p < 0.05 se consideró estadísticamente significativo.

Resultados

Se observó inmunotinción para la grelina en las células neuroendocrinas del estómago (área fúndica). Se disecaron 10 muestras cerebrales de personas obesas y otras 10 de personas delgadas, especialmente se examinaron el hipotálamo anterior, la médula anterior, la circunvolución frontal superior y media y el cerebelo. La tinción inmunocitoquímica con el anticuerpo contra grelina demostró una inmunorreactividad prominente en el citoplasma de las neuronas, neutrófilos y haces axonales largos del hipotálamo anterior con una distribución predominante en los núcleos arcuato, paraventricular, infundibular y supraóptico. Además, los tractos fibrosos grandes, predominantemente el mamilotalámico, presentaron inmunopositividad marcada. Otras poblaciones neuronales como las regiones neocorticales, los núcleos en la médula anterior y el cerebelo mostraron una inmunorreactividad no específica para la grelina. No se observaron diferencias significativas en las muestras de pacientes obesos y delgados en el patrón o la intensidad de la inmunotinción. Sin embargo, la presencia de grelina dentro de los tractos axonales conlleva la posibilidad de funciones tipo neurotransmisor.

El análisis por western blot con anticuerpos contra grelina mostró que el contenido de esta proteína fue significativamente más alto en el hipotálamo de las personas obesas comparado con el de las delgadas (densidad óptica 1.6 ± 1 versus 0.8 ± 0.6, respectivamente, p < 0.05). Estos hallazgos se correlacionaron con un incremento similar en la proteína NPY en los especímenes de los individuos obesos (densidad óptica 1.7 ± 1.4 versus 0.9 ± 0.7, p < 0.05) y con obesidad mórbida (densidad óptica 1.4 ± 0.6 versus 0.9 ± 0.7) comparado con los de las personas delgadas. Los valores de ARNm de la grelina fueron significativamente más elevados en las muestras de los pacientes con obesidad mórbida en comparación con los de los delgados (densidad óptica 1.1 ± 0.3 versus 0.5 + 0.2, p < 0.02). Los valores de ARNm del NPY siguieron la misma tendencia, ya que fueron significativamente más altos en el hipotálamo de los obesos (densidad óptica 1.5 ± 0.7 versus 0.9 ± 0.7) y de aquellos con obesidad mórbida (densidad óptica 1.8 ± 0.8 versus 0.9 ± 0.7) en comparación con los de sujetos delgados (p < 0.05).

Discusión

Comentan los autores que los resultados demostraron por primera vez la presencia de grelina sintetizada a nivel central en el hipotálamo humano. También se observó que el contenido de proteína y ARNm de la grelina fueron significativamente más elevados en el hipotálamo de los individuos obesos comparado con el de los delgados. Diversos factores avalan la hipótesis de que la grelina hipotalámica detectada refleja, al menos parcialmente, la síntesis local en el hipotálamo.

Primero, la localización específica de la inmunorreactividad para la grelina en las neuronas del hipotálamo anterior y su ausencia en otras regiones cerebrales como la vecindad del área postrema. Segundo, la detección de niveles de ARNm por RT-PCR en el hipotálamo y no en otras regiones cerebrales como el cerebelo. Tercero, el contenido de grelina significativamente mayor en las muestras cerebrales de las personas obesas comparado con el de las delgadas; aun cuando los obesos tienen menores niveles plasmáticos.

Los resultados obtenidos avalan firmemente la hipótesis de que la grelina es elaborada en el hipotálamo. Sin embargo, es motivo de debate el grado en que la grelina hipotalámica cumple un papel significativo en la regulación del apetito. Diversos estudios con animales mostraron que la grelina modula las acciones de NPY/PRAG en el hipotálamo. En concordancia con esas observaciones, este ensayo demostró que los individuos obesos con una expresión más alta del ARNm de grelina en el hipotálamo también presentaron niveles de ARNm del NPY significativamente más elevados en esta región cerebral en comparación con los sujetos delgados. Los investigadores postulan que el incremento en la expresión de la grelina central, observada en los obesos, probablemente aumente la liberación de NPY/PARG, que se demostró que actúan de modo integrado para incrementar la ingesta alimentaria y disminuir el gasto de energía.

Los hallazgos en el cerebro humano indican que la obesidad se asocia con una expresión aumentada de la grelina central, del NPY y de la PARG y esta situación puede perpetuar la ingesta excesiva. Se desconoce si el incremento de los neuropéptidos orexígenos en el cerebro es consecuencia de las acciones de las señales periféricas como la leptina, insulina, péptido YY, entre otros, o es un defecto primario en el cerebro de las personas obesas.

En conclusión, este estudio demuestra que la obesidad en los seres humanos se asocia con niveles elevados de grelina y NPY en el hipotálamo. Estos hallazgos sugieren un papel potencialmente importante para la grelina central en la patogénesis de la obesidad y cuestionan la significación del papel de la grelina periférica en la regulación del apetito.

Especialidad: Bibliografía - Endocrinología - Nutrición