Resumen de Osteocalcina y su relación con el síndrome metabólico, parámetros de riesgo vascular y hormonas del metabolismo energético, en población obesa
HIPÓTESIS: El hueso es un tejido dinámico que está en constante cambio, a través del remodelado óseo y que requiere de una gran cantidad de energía para la realización de dicho proceso. La observación clínica de que la osteoporosis se producía como consecuencia de un fallo gonadal y que la obesidad confería protección frente al desarrollo de la osteoporosis, sugirió la hipótesis de que el apetito o la masa corporal, la reproducción y la masa ósea podían tener un mecanismo de regulación común, a través de la misma hormona u hormonas.
La conjetura de una regulación hormonal común de estos tres mecanismos y los recientes descubrimientos de las nuevas funciones del hueso en la regulación del metabolismo energético, sugieren que el hueso puede ser un órgano endocrino. En las últimas décadas, numerosos ensayos clínicos han demostrado que la leptina, que es una hormona derivada del adipocito, regula el apetito y ejerce un efecto antagónico bimodal sobre el remodelado óseo, a través de dos vías hipotálamicas diferentes, el sistema nervioso simpático (SNS) y el sistema transcrito regulado por cocaína y anfetamina (CART), los cuales, actúan directamente sobre los osteoblastos secretando osteocalcina (OC).
Lee y colaboradores, en diferentes estudios genéticos y moleculares realizados en ratones, han determinado que la osteocalcina aumenta la secreción de insulina y la sensibilidad a esta, a través de la elevación de la secreción de adiponectina, estimula la proliferación y el mejor funcionamiento de las células beta, promueve la reducción de masa grasa y el incremento del consumo de energía. Estos hallazgos demuestran la existencia de una regulación recíproca entre el hueso y el metabolismo energético, mediada por la osteocalcina.
Antes de la identificación del papel metabólico de la osteocalcina, en distintos estudios con humanos, se habían señalado diferentes marcadores de masa ósea baja en pacientes diabéticos, entre los que se encontraba la osteocalcina. Hasta hace muy poco, no se habían realizado investigaciones en humanos que determinaran las funciones metabólicas de la osteocalcina. En estudios realizados en adultos, se han encontrado asociaciones entre la concentración de osteocalcina y marcardores de síndrome metabólico y obesidad, demostrando la existencia de una relación inversa entre la osteocalcina y la masa grasa y los niveles de glucosa.
La relación recíproca entre el hueso y el metabolismo energético, a través del reciente reconocimiento del papel metabólico de la osteocalcina, supone un descubrimiento importante en el campo de la osteología y la endocrinología. La identificación de la osteocalcina, su regulación y diferentes efectos, supone también un nuevo paradigma en relación con la regulación del remodelado óseo, posibilitando nuevas terapias en la prevención y tratamiento de enfermedades metabólicas como la diabetes mellitus (DM), la sarcopenia, la obesidad y la osteoporosis.
HIPÓTESIS La osteocalcina es una hormona producida por los osteoblastos, que es posible que intervenga en la patogénesis del síndrome metabólico y su riesgo vascular, a través de su relación con citoquinas y hormonas del metabolismo energético.
MATERIAL Y MÉTODOS: Se diseñó un estudio observacional, transversal y descriptivo durante el periodo de Octubre de 2005 a Junio de 2008. La población estuvo constituida por 158 sujetos con sobrepeso y obesidad con edad igual o superior a quince años, en los que se recogieron variables epidemiológicas y clínicas y a los se realizó una encuesta de valoración de su estado nutricional, una valoración antropométrica e impedanciométrica y un análisis bioquímico completo .El proyecto recibió la aprobación del Comité Ético de la institución y se obtuvo el consentimiento informado de los pacientes para su participación en el estudio.
RESULTADOS: La edad media de la población estudiada fue de 44,5 ± 15,8 años, presentando una distribución normal. La edad mínima fue de 15 años y la edad máxima de 81 años. El 78,5% de la muestra eran mujeres y el 21,5% eran varones. Se declararon fumadores el 17%, donde los sujetos más jóvenes fumaban significativamente más. Los varones tenían mayor peso, talla, perímetro de cintura e ICC. Los más jóvenes tenían una talla más elevada mientras que los sujetos de edad igual o mayor a 45 años presentaban un mayor IMC, perímetro de cintura e ICC.
Al agrupar a los pacientes según el IMC atendiendo a la clasificación de la SEEDO y de la OMS observamos que predomina la obesidad tipo I junto con la obesidad tipo II. Según la SEEDO el sobrepeso predomina en las mujeres y la obesidad tipo I y II en los varones. Por edad, los sujetos de edad igual o mayor a 45 años tienen mayor obesidad tipo III y tipo IV y los más jóvenes obesidad tipo I y tipo II. Según la OMS las mujeres tenían mayor sobrepeso y obesidad y los varones mayor obesidad tipo I y II y el grupo de edad igual o mayor a 45 años tenía mayor obesidad tipo III: La resistencia era significativamente superior en las mujeres y el resto de parámetros eran mayores en el varón. La reactancia, gasto basal y calorimetría indirecta era superior en los menores de 45 años.
El perfil calórico de la dieta de nuestros sujetos se aleja del recomendado, con un alto aporte de grasa y, en consecuencia, bajo en hidratos de carbono, bajo en calcio y muy bajo en fibra, donde los varones ingieren mas calorías lípidos y proteínas y los más jóvenes más fibra, hidratos y lípidos, siendo estos resultados similares a los encontrados en otros grupos de sociedades desarrolladas.
En la bioquímica la creatinina, ácido úrico, GOT, GPT, GGT y FA era superior en varones, la PCR en mujeres y la bilirrubina total, LDLc, Colesterol total y urea en el grupo de menos de 45 años.
En el resumen hormonal podemos concluir que en nuestra muestra encontramos niveles de OC más bajos que los descritos habitualmente, en probable relación con la condición existente de sobrepeso y obesidad de nuestros sujetos. No encontramos una hipoadiponectinemia como cabría esperar en relación con la obesidad, lo que podría estar en relación con la presencia de una resistencia a adiponectina. Los niveles de leptina también son elevados, lo que también puede estar en relación con una resistencia a esta hormona y no guarda una correlación con los niveles de insulina que, en contra de lo publicado, son normales y no hay hiperinsulinemia lo que refleja la heterogenicidad de esta condición en los obesos. Por último, los niveles de TNF-alfa son normales, en comparación con diferentes estudios.
Las cifras de OC son significativamente superiores en varones, coincidiendo con los estudios publicados y en sujetos más jovenes y la insulina y HOMA es superior en varones, mientras que la adiponectina y leptina están más elevadas en las mujeres.
De los componentes del SM, el perímetro abdominal y los triglicéridos eran superiores en los varones y HDLc en mujeres y, salvo en los triglicéridos, el resto de grupo predominaba en sujetos de mayor edad. Según la IDF el componente más prevalente fue la HTA que predominaba en varones y en el grupo de más de 45 años y en este último grupo también predominaba mayor prevalencia de SM y valores patológicos de HDL.
El 46,2% tenían SM y el 53,8% no lo tenía. La inactividad física, mayor edad, peso, circunferencia braquial, IMC, perímetro abdominal e ICC, todos los grados de obesidad según la OMS y SEEDO, masa muscular, masa grasa, agua extracelular, GOT, GPT, FA predominaba en el grupo con SM. La resistencia y reactancia estaban más elevadas en los sujetos sin SM.
Al clasificar a las diferentes hormonas en función de la presencia o no de SM encontramos que la insulina, HOMA y TNF alfa están significativamente más elevadas en el grupo del SM.
Este hallazgo concuerda con el hecho de que el SM se caracteriza por un estado de bajo grado de inflamación donde una de las principales citoquinas de respuesta inflamatorio es TNF alfa y el otro hecho importante es que existe una hiperinsulinemia y la resistencia insulínica que son un factor fisiopatológico fundamental del SM. Aunque el SM no siempre es sinónimo de resistencia insulínica.
No coincidimos con otros estudios, ya que no encontramos asociación entre niveles bajos de adiponectina, osteocalcina o hiperleptinemia con el SM Se dividió la muestra en dos grupos en función del P75 que se correspondía con un valor de 11,35 ng/ml donde se asociaba negativamente con la edad, IMC, circunferencia muscular braquial, PCR y masa grasa y positivamente con el sexo masculino, FA y creatinina Al clasificar los diferentes componentes del SM en función del percentil de osteocalcina se observó que los sujetos por debajo del P75 tenían cifras más elevadas de glucosa y tensión diastólica.
Nosotros no hemos encontrado correlaciones en las otras hormonas, sí descritas en numerosas estudios.
Se realizó un modelo de regresión logística para explicar la variable SM definido por los criterios de la IDF y se incluyeron diferentes variables estudiadas en el análisis bivariante como variables independientes: la edad, el sexo, el valor de la glucemia patológica según IDF, el valor del cuartil 75 de leptina, insulina y osteocalcina, el valor del cuartil 25 de adiponectina y el valor del percentil 75 de TNF-alfa.
El nivel de significación (p) para todas las pruebas fue menor o igual a 0,05.
El porcentaje de valores perdidos no superó el 5% en cada variable, excepto en algunos parámetros de la encuesta nutricional, PCR e insulina con un 17%, cuyos valores se mencionan en el texto. Por ejemplo, la calorimetría indirecta tiene más de 10 valores perdidos.
En el modelo de regresión logísitca hemos encontrado que la glucosa, TNF alfa y la tensión arterial predicen el desarrollo de SM. El resultado modelo obtenido es significativo con una p< 0,001 y tiene una validez del 86,2%. Las variables que significativamente se asocian a SM fueron los niveles de glucosa y tensión arterial alterados según los criterios de IDF y el cuartil de TNF-alfa. Las variables con más peso fueron la glucosa y la tensión arterial con un Exp (B) de 42,2 y 40,3, respectivamente.
No hemos considerado otras variables como el perímetro abdominal ya que es una constante del SM u otros factores como perfil lípido, niveles de insulina o HOMA, que están muy relacionado con variables sí incluidas, como los niveles de glucosa.
No encontramos que la leptina, osteocalcina o adiponectina sean factores predictores de SM aunque hay estudios que así lo afirman.
CONCLUSIONES: 1.Nuestro estudio muestra que los sujetos con sobrepeso y obesidad presentan niveles de osteocalcina menores que los valores medios establecidos por nuestro laboratorio y no hay diferencias en función de la presencia o no de síndrome metabólico.
2. La osteocalcina se asocia con la proteína c reactiva, de manera que los sujetos que tienen cifras más bajas de osteocalcina muestran niveles más elevados de PCR.
3. En el análisis de bioimpedanciometría eléctrica se objetiva una asociación entre los niveles de osteocalcina y la masa grasa. Los individuos con valores de osteocalcina menores presentan mayor masa grasa.
4. No se han encontrado diferencias en la ingesta de macronutrientes y micronutrientes, en función de la osteocalcina.
5. No hemos encontrado ninguna asociación de la osteocalcina con adiponectina, insulina o leptina, tanto en la población con sobrepeso y obesidad, como en la población con síndrome metabólico.
6. Los niveles de osteocalcina se asocian positivamente con la edad y el sexo masculino, sin encontrarse diferencias con otros factores de riesgo como el tabaquismo, consumo de alcohol o el sedentarismo.
También, se objetiva una asociación con la glucosa basal y la tensión diastólica, de manera que cifras más bajas de osteocalcina se asocian con valores más elevados de glucosa y tensión arterial diastólica. Al clasificar estos parámetros según los criterios de la IDF, solo se mantiene la asociación entre la osteocalcina y la glucosa.
7. La osteocalcina se asocia al índice de masa corporal, de forma negativa. Los individuos con niveles más bajos de osteocalcina tienen un índice de masa corporal más elevado.
8. Los niveles de glucosa, TNF-alfa y tensión arterial, predicen el desarrollo de síndrome metabólico. En nuestra muestra de sujetos con sobrepeso y obesidad, la prevalencia de síndrome metabólico fue del 46,2% y los niveles de osteocalcina no se asocian a la presencia de este.
9. Los sujetos con SM presentan niveles más altos de insulina, HOMA y TNF-alfa que los sujetos sin SM.
10. Los niveles de adiponectina de nuestra muestra no están disminuidos como cabría esperar en relación con la obesidad, lo que podría estar en relación con la presencia de una resistencia a adiponectina. Los niveles de leptina son elevados, lo que también puede estar en relación con una resistencia a esta hormona. Los valores de insulina y resistencia insulínica son normales, en contra de lo esperable en una población con sobrepeso y obesidad, donde un porcentaje importante, tiene síndrome metabólico y los valores de insulina y TNF-alfa son normales, en comparación con los diferentes estudios. No se ha encontrado ninguna asociación entre las diferentes hormonas.
11. En función de las asociaciones obtenidas entre la osteocalcina y diferentes parámetros inflamatorios y del metabolismo energético o graso, como es su relación con la glucosa y con la masa grasa, podemos concluir, que parece existir un vínculo entre el hueso y el tejido adiposo, que necesita ser confirmado en futuros estudios.
