Academia Mexicana de Ciencias
Boletín AMC/009/20
Ciudad de México, 23 de enero de 2020

• En México, 7 de cada 10 mexicanos adultos padecen sobrepeso y obesidad y el país se juega el primer lugar en obesidad infantil junto con Estados Unidos.
• Los roedores pueden ser un buen modelo de estudio del síndrome metabólico ya que sus síntomas y padecimientos son similares a los que presentan humanos.
• Al estudiar en modelos animales los efectos fisiológicos de una dieta alta en azúcar que produce obesidad y síndrome metabólico se observó que son distintos en machos y hembras

Los roedores pueden ser un buen modelo de estudio del síndrome metabólico ya que sus síntomas y padecimientos son similares a los que presentan humanos. Imagen: Shutterstock

Si bien hay una predisposición genética en la población mexicana a padecer la diabetes mellitus tipo 2, son en esencia los malos hábitos alimenticios como el consumo excesivo de alimentos ricos en grasa y azúcar y una vida sedentaria lo que predisponen a las personas a esta enfermedad, como lo han corroborado los modelos experimentales con ratas Wistar con los que ha venido trabajando la investigadora Marcia Hiriart Urdanivia, del Instituto de Fisiología Celular de la Universidad Nacional Autónoma de México.

La doctora en fisiología y biofísica y su grupo de investigación han estudiado la respuesta de roedores, machos y hembras, al suministro de sacarosa (azúcar de mesa). En el embarazo, el feto es directamente dependiente de la madre para la homeostasis de la glucosa. Su páncreas secreta insulina, pero no en relación con la glucosa, la hormona regula el crecimiento y desarrollo de algunos tejidos. El nacimiento es una fuerza impulsora para que empiece a madurar el páncreas.

En el caso de las ratas, el día 20 es cuando se destetan y llevan una dieta a base de plantas y carne. Hiriart Urdanivia y su equipo identificaron una ventana en este estadio en la que los animales presentan resistencia a la insulina fisiológica y se interesaron en entender los mecanismos que participan en este fenómeno en el día 20 postnatal.

Para comparar la resistencia a la insulina fisiológica con la patológica, al margen de los efectos genéticos, colocaron en cajas a ratas hermanas, una de control al que se le suministró agua natural y una tratada con agua con sacarosa al 20%. Se estudió su evolución entre los primeros dos meses de edad hasta los seis meses. Al inicio los individuos pesaban alrededor de 250 gramos y eran adultos jóvenes.

“Desde los primeros dos meses ya se observaba con sobrepeso y síndrome metabólico a las ratas tratadas y a los seis meses ambos eran más que evidentes. Las hembras adultas ganaron menos peso en comparación con los machos, mientras que las hembras a las que se le retiraron los ovarios (ovariectomizadas) para tratar de discernir el efecto de los estrógenos, quedaron en medio de machos y hembras”, indicó Hiriart Urdanivia.

Al observar al microscopio los adipocitos gonadales (células de la panza), corroboraron su crecimiento, es decir, dichos adipocitos estaban más grandes que los controles. Así, también los adipocitos que están cerca de los órganos, que llaman grasa peripancreática, se empieza a meter al hígado, produciendo hígado graso y al páncreas. Desde los dos meses con la dieta alta en sacarosa los roedores presentaron arritmias y la grasa se infiltró en la zona cercana al marcapasos cardiaco, también desarrollaron hígado graso.

La investigadora añadió que los roedores pueden ser un buen modelo de estudio del síndrome metabólico ya que sus síntomas y padecimientos son similares a los que presentan humanos. “Machos y hembras presentan hiperinsulinemia o exceso de insulina en la sangre. Después de seis meses de tomar agua con azúcar los machos tienen hiperglucemia en ayunas, es decir, tienen más alta el azúcar de lo que deberían, mientras que en hembras no lo presentan, esto puede deberse a los estrógenos de las hembras. Los machos desarrollaron hipertensión arterial, las hembras están protegidas por los estrógenos, mientras que las ovariectomizadas tienen un comportamiento intermedio”.

Ante un consumo excesivo de azúcar y grasas, tanto roedores como seres humanos presentan una mayor cantidad de receptor soluble de insulina en la sangre, antes se pensaba que la insulina viajaba libre en el plasma de la sangre pero la investigación de la doctora Marcia Hiriart Urdanivia y equipo demostró que cuando hay mucha insulina, la parte externa de los receptores se proteoliza y se separa, dando un receptor soluble de insulina.

“Una buena parte de la insulina viaja unida a dicha proteína, lo cual resulta interesante porque no sabemos si la insulina se despega de dicho receptor y puede interactuar con los receptores de las células. Esto podría indicar que aun cuando parezca que hay mucha insulina, una parte de ella no tiene actividad biológica”.

El entender la fisiología básica del funcionamiento de las células beta en la salud y el síndrome metabólico ayudará a entender de qué depende que las células beta se agoten y sobrevenga la diabetes mellitus tipo 2, destacó la catedrática.

Entre las conclusiones de este trabajo, añadió, está que la dieta alta en azúcar produce obesidad y síndrome metabólico, el cual se presenta de diferente manera en hembras y machos. Esto es muy importante, ya que el tratamiento y desarrollo de éstos no es igual en ambos sexos. “Estamos estudiando qué pasa con el receptor soluble de insulina en las hembras, porque casi todo el trabajo sobre éste se ha realizado en machos; así como en los humanos”.

Hiriart Urdanivia comentó que los seres humanos tenemos que cambiar de forma de vida y convencer a los fabricantes de refrescos, jugos y comida a que usen menos azúcar en sus productos. La glucosa que contienen algunos jugos y refrescos, así sean de sólo 350 mililitros, es tan alta que supera lo que un adulto debe consumir en un día de azúcar.

Obesidad y sobrepeso, una epidemia

Marcia Hiriart Urdanivia, del Instituto de Fisiología Celular de la Universidad Nacional Autónoma de México. Fotografía: Elizabeth Ruiz/AMC

En México, 7 de cada 10 mexicanos adultos padecen sobrepeso y obesidad y el país se juega el primer lugar en obesidad infantil junto con Estados Unidos. La epidemia es muy grave en todo el mundo pero en México la padecen 48.6 millones de personas mayores de 18 años; de acuerdo con la integrante de la Academia Mexicana de Ciencias, debería ser considerado un problema nacional atendido con recursos especiales para su investigación.

La obesidad y sobrepeso pueden llevar al síndrome metabólico, que es un conjunto de signos que aumentan la probabilidad de padecer enfermedades cardiovasculares, diabetes mellitus tipo 2 y algunos tipos de cáncer. Entre los signos principales que lo componen están, el desorden de lípidos en la sangre (triglicéridos y colesterol altos), aumento en la tensión arterial, resistencia a la insulina, intolerancia a la glucosa y obesidad central, indicó.

La acumulación de grasa abdominal, misma que experimenta cambios al aumentar la secreción de leptina y disminuir la de adiponectina; además, el área es invadida por glóbulos blancos que a su vez secretan otros mediadores químicos, dando lugar a una inflamación moderada que altera el metabolismo.

“La suma de esto nos lleva a que haya un estado de resistencia a la insulina, es decir, hay mucha insulina en la sangre pero no actúa adecuadamente, por lo que puede acabar aumentando la glucosa en la sangre, que estimula a las células beta del páncreas a secretar más insulina. Con el tiempo y dependiendo de la genética de la persona, las células beta se pueden agotar y dejar de secretar suficiente insulina para mantener en niveles bajos a la glucosa en la sangre, lo cual es señal de la diabetes mellitus”.

Luz Olivia Badillo