La adiponectina es una adipoquina sintetizada exclusivamente en tejido adiposo y cuyos mecanismos de actuación no se conocen todavía con exactitud. Niveles plasmáticos bajos de adiponectina se han correlacionado con la obesidad y con la resistencia a insulina y la hiperinsulinemia, incluso en individuos no obesos. La adiponectina promueve la sensibilidad a insulina y protege de la obesidad y, por tanto, se ha sugerido que podría ser utilizada para mejorar la sensibilidad a insulina en pacientes diabéticos y obesos. El incremento de la oxidación de lípidos en músculo esquelético mediado por la adiponectina se ha considerado como uno de los principales factores que conduce a la mejora en la señalización y la sensibilidad a insulina a nivel sistémico. Estos datos sugerían que la expresión constitutiva de adiponectina en músculo esquelético y sus efectos en este tejido podrían proteger de la resistencia a insulina y la obesidad inducida por una dieta alta en lípidos.En la primera parte del presente estudio, se analizaron los efectos de la expresión de adiponectina en músculo esquelético en la sensibilidad a insulina y la obesidad. Con este fin, se generaron ratones transgénicos que expresaban adiponectina localmente en músculo esquelético. Estos animales se alimentaron con una dieta alta en lípidos. De la misma manera, se expresó adiponectina en músculo esquelético en ratones mediante la utilización de vectores virales. Posteriormente, estos animales también se alimentaron con dieta alta en lípidos para valorar el efecto de la expresión de adiponectina en la sensibilidad a insulina y la obesidad. La adiponectina producida en músculo con ambos métodos no era secretada a circulación, ejerciendo sus efectos exclusivamente en este tejido y no en otros tejidos periféricos como el hígado.Se observó que la adiponectina actuaba a nivel local en el músculo esquelético aumentando la sensibilidad a insulina en condiciones estándar de alimentación a la vez que inducía una mayor predisposición a oxidar ácidos grasos en este tejido. Sin embargo, este efecto de la adiponectina exclusivamente en músculo esquelético no era suficiente para contrarrestar la resistencia a insulina y la obesidad inducidas por la dieta alta en lípidos probablemente a que no ejercía efectos sensibilizadores a la insulina a nivel hepático. La segunda parte del presente estudio se centró en analizar los efectos de la expresión de adiponectina en músculo en un modelo de resistencia primaria a la insulina. En este caso, la resistencia a insulina no era debida a la lipotoxicidad inducida por la ingesta de dieta alta en lípidos sino a un defecto en la señalización de insulina. Para ello, se utilizaron animales genosuprimidos para el gen del Sustrato del Receptor de la Insulina-1 (IRS-1-/-). En primer lugar, los animales IRS-1-/- presentan resistencia severa a insulina y alteración en la tolerancia a la glucosa pero no presentan obesidad. En segundo lugar, este modelo no presenta resistencia a la insulina en hígado, ya que IRS-2 compensa funcionalmente en este tejido la falta de IRS-1. Además, la utilización de este modelo permitió estudiar si los efectos de la adiponectina como sensibilizador de la insulina tenían lugar independientemente de la presencia de IRS-1, el principal sustrato del receptor de la insulina en músculo esquelético. Tras la electrotransferencia del gen de la adiponectina en músculo esquelético de ratones IRS-1-/- se observó que la expresión de adiponectina mejoraba la sensibilidad a insulina. Ello era debido a una normalización en el músculo del metabolismo de la glucosa y no a un aumento en la oxidación de ácidos grasos en estos animales. / Adiponectin is an adipoquine produced exclusively in adipose tissue whose mechanisms of action are not well described. Low serum levels of adiponectin are correlated with obesity, and with insulin resistance and hiperinsulinemia even in non-obese subjects. Adiponectin induces insulin sensitivity and protects from obesity. For these reasons, it has been suggested that adiponectin could be used to improve insulin sensitivity in diabetic and obese patients. The increase in lipid oxidation in skeletal muscle mediated by adiponectin has been postulated as one of the most important factors that lead to the general amelioration of insulin signalling and insulin sensitivity. These facts suggested that constitutive expression of adiponectin in skeletal muscle and its effects in this tissue could protect from insulin resistance and high-fat diet induced obesity.In the first part of the present study, the effects of adiponectin expression in skeletal muscle on insulin sensitivity and obesity were analyzed. To this end, transgenic mice expressing adiponectin in skeletal muscle were generated. These mice were fed with high-fat diet. Also, viral vectors were used to express adiponectin in skeletal muscle of mice. After, to evaluate the effect of adiponectin expression on insulin sensitivity and obesity, these mice were also fed with high-fat diet. The adiponectin produced in muscle with both methods was not secreted to circulation, exerting its effects exclusively in this tissue and not in other peripheral tissues as the liver.An increase in insulin sensitivity in parallel with a greater susceptibility to oxidize fatty acid in skeletal muscle was observed due to local adiponectin action in skeletal muscle of mice fed with standard diet. However, this effect of adiponectin exclusively in skeletal muscle was not enough to counteract the insulin resistance and the obesity induced by a high-fat diet, probably due to the lack of insulin sensitizing effects in liver. The second part of the present study was focused in the analysis of the effects of adiponectin expression in skeletal muscle in a model of primary insulin resistance. The model used was Insulin Receptor Substrate-1 knock-out mice (IRS-1-/-). In these animals, the insulin resistance is not due to the lipotoxicity induced by the high-fat diet but to a defect in insulin signaling. In first place, these mice show severe insulin resistance and impaired tolerance to glucose but are not obese. Second, this model does not show insulin resistance in liver since IRS-2 compensates functionally the absence of IRS-1. In addition, this model allowed to study whether adiponectin insulin sensitizing effects take place independently of IRS-1, the main substrate of insulin receptor in skeletal muscle.After the electrotransference of adiponectin gene in skeletal muscle from IRS-1-/- an amelioration in insulin sensitivity was observed. This was due to a normalization in muscle of glucose metabolism and not to an increase in lipid oxidation in these mice.

La obesidad y la diabetes de tipo 2 se han convertido en las dos grandes epidemias de los países desarrollados y en vías de desarrollo. El conocimiento de las causas y mecanismos que desencadenan la obesidad, resistencia a la insulina y diabetes de tipo 2 es de vital importancia para su posterior prevención y tratamiento. Tanto la producción de glicerol-3¬fosfato como la obtención de ácidos grasos libres son fundamentales para la síntesis de triglicéridos por el tejido adiposo. Por tanto, alteraciones metabólicas primarias en el tejido adiposo que incrementen la obtención de glicerol-3-fosfato podrían aumentar su capacidad de almacenar lípidos, induciendo el desarrollo de obesidad, resistencia a la insulina y diabetes de tipo 2. En condiciones fisiológicas, se considera que el adipocito produce glicerol-3-fosfato a partir de la glucosa durante el periodo post-prandial, o a través de la gliceroneogénesis durante el ayuno. Así, en la primera parte de este estudio, se analizaron los efectos de un incremento en la gliceroneogénesis del tejido adiposo a través de la sobreexpresión de la fosfoenolpiruvato carboxiquinasa (PEPCK) en ratones. La sobreexpresión de PEPCK llevaba a un incremento en la reesterificación de ácidos grasos y un mayor depósito de lípidos en tejido adiposo. Aunque estos animales eran obesos hipertróficos, mostraban una sensibilidad a la insulina y tolerancia a la glucosa similar a los controles. Ello probablemente era debido a la ausencia de niveles elevados de FFAs, junto con la ausencia de depósito de grasa en tejidos no adiposos y altos niveles de adiponectina sérica. Posteriormente, los ratones transgénicos aP2-PEPCK se alimentaron con una dieta alta en lípidos durante un breve período. Tras la dieta, estos animales presentaban obesidad mórbida y una severa resistencia a la insulina e intolerancia a la glucosa respecto a los controles. Por tanto, los efectos combinados de la dieta alta en lípidos junto al incremento en la reesterificación de ácidos grasos en tejido adiposo, probablemente saturaban la capacidad de éste de almacenar lípidos. Ello llevaba al depósito de lípidos en hígado y a hipertrigliceridemia. Además, la acumulación de lípidos en tejido adiposo marrón disminuía su capacidad termogénica. Todo ello contribuiría a la obesidad y resistencia a la insulina tan severas que presentaban estos animales transgénicos tras la dieta. Estos resultados sugieren que la capacidad del tejido adiposo blanco para almacenar lípidos es crucial para el mantenimiento de la sensibilidad a la insulina. Por otra parte, un incremento en la fosforilación de la glucosa por el tejido adiposo podría llevar a una mayor esterificación de ácidos grasos y depósito de lípidos, a través de un aumento en su obtención de glicerol-3-fosfato. Por ello, en la segunda parte del estudio, se expresó la enzima glucoquinasa (GK) en tejido adiposo de ratones, una enzima reguladora de la utilización de glucosa en hígado. La presencia de GK en tejido adiposo incrementaba su captación basal de glucosa, y mejoraba la tolerancia a la glucosa y sensibilidad a la insulina en estos animales. A pesar de la mayor captación de glucosa en tejido adiposo blanco, ello no generaba más glicerol-3-fosfato ni alteraba su depósito de lípidos, sino que aumentaba su producción de lactato, incrementando sus niveles circulantes. Todos estos resultados sugieren que la regulación del aporte de glicerol-3-fosfato contribuye al control de la síntesis de triglicéridos. Además, muestran la implicación directa de la PEPCK en la síntesis de glicerol-3-fosfato y resaltan el papel clave de la gliceroneogénesis en la reesterificación de ácidos grasos y la acumulación de grasa en el tejido adiposo. Sin embargo, el incremento en la captación de glucosa no es suficiente para promover la generación de glicerol-3-fosfato y el depósito de grasa. / Obesity and type 2 diabetes are the two most important health problems in Western societies. The mechanisms underlying the development of obesity, insulin resistance and type 2 diabetes are not fully understood. Obesity results from an imbalance between energy intake and expenditure, leading to increased energy storage in the form of triglycerides in white adipose tissue (WAT). Adipocytes synthesize triglyceride by esterification of free fatty acids (FFA) with glycerol-3-phosphate and net lipid deposition occurs when esterification is higher than lipolysis. Although glucose is traditionally viewed as the main precursor of the glycerol backbone for triglyceride synthesis, it may also be synthesized from pyruvate or lactate through glyceroneogenesis when glucose supply is limited, as fasting conditions. A regulatory step of glyceroneogenesis is catalized by phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK). Thus, in the first part of this study, increase in glyceroneogenesis was analyzed in transgenic mice overexpressing PEPCK in adipose tissue. PEPCK overexpression led to increased FFA re-esterification, higher adipocyte size, fat mass, body weight and circulating adiponectin and decreased circulating FFA. Moreover, despite obesity, glucose tolerance and whole-body insulin sensitivity were preserved. This suggests that obesity without increased circulating FFA does not lead to insulin resistance or type 2 diabetes. Surprisingly, when fed a high-fat diet for a short period (6 weeks), transgenic mice developed severe obesity and were more hyperinsulinemic, glucose intolerance and insulin resistance than controls. In these animals, high-fat feeding in the presence of increased FFA reesterification leads to triglyceride accumulation in white and brown adipose tissue and to fat storage saturation. This impairs the role of white adipose tissue in buffering the flux of circulating lipids, leading to fat deposition in liver, hypertriglyceridemia and insulin resistance. Furthermore, fat accumulation in brown adipose tissue probably may reduce diet-induced thermogenesis, contributing to severe obesity and insulin resistance. All these results suggest that the regulation of the lipid storage capacity of white adipose tissue is crucial to the maintenance of insulin sensitivity. On the other hand, alterations in nutrient partitioning and particularly in glucose metabolism may contribute to obesity and type 2 diabetes. In an attempt to increase glucose uptake and triglyceride esterification, transgenic mice were engineered to increase glucose phosphorylation in adipose tissue. To this end, and to avoid the feedback inhibition of hexokinase activity by glucose-6-phosphate, the liver enzyme glucokinase (GK) was expressed under the control of aP2 promoter. Transgenic mice showed high levels of GK expression in white adipose tissue which led to increased adipose tissue basal glucose uptake. Consistent with this, transgenic mice presented increased glucose tolerance and higher whole-body insulin sensitivity than controls. Surprisingly, despite increased glucose uptake, body fat content and glycerol-3 phosphate synthesis were not altered in transgenic mice compared with controls. In vitro as well as in vivo studies using nuclear magnetic resonance showed that adipose tissue from transgenic mice released higher amounts of lactate than that from controls. This suggests that the major product from increased glucose uptake is lactate rather than glycerol-3 phosphate, leading to higher circulating lactate levels within physiological range. All these results reinforce the idea that glyceroneogenesis and PEPCK may be crucial to regulate triglyceride synthesis in adipose tissue. However, the increased glucose uptake in adipocytes is not sufficient to promote glycerol-3-phosphate synthesis and lipid deposition.

El treball consisteix en la realització del balanç energètic global i també del balanç nitrogenat, en diferents models d'obesitat. En relació al balanç de nitrogen s'ha utilitzat un enfoc nou, de manera que s'han analitzat tots els components, és a dir, la ingesta, les excretes, per orina i femta, i també el dipositat en l'animal. També s'ha realitzat, utilitzant el mateix plantejament, un balanç detallat de cada un dels diferents aminoàcids. Aquests balanços s'han portat a terme en dos models d'obesitat, per un costat s'estudiat l'obesitat induïda per la dieta, mitjançant la administració d'una dieta hipercalòrica, com és la dieta anomenada "de cafeteria" i que consisteix en oferir a l'animal una varietat d'aliments atraients (dels consumits normalment per l'home), que són en general rics en greixos i glúcids. Per altra banda, s'estudiat l'obesitat de tipus genètic, utilitzant-se la rata de la soca Zucker (fa/fa), caracteritzada per presentar una obesitat que es transmet per herència autosòmica receciva, i a més és una obesitat amb caracteristiques metabòliques similars a l'obesitat humana. També s'ha utilitzat la rata Wistar com a referència atès que ha estat ampliament descrita.Pel que fa a l'estudi del balanç energètic, s'observa que l'administració de una dieta "de cafeteria" comporta un increment en l'acumulació de lípids i també, encara que menys important, de proteïnes. Aquesta alta eficiència en la deposició de greix és predominant en la rata obesa fa/fa i màxima quan està sotmesa a dieta "de cafeteria", mostrant un efecte aditiu. Pel que fa a la eficiència de deposició de proteïnes s'observa que és més alta per aquells grups de rates tractades amb dieta "de cafeteria". Cal destacar, que en cap cas la rata obesa fa/fa mostra una menor eficiència de deposició de proteïnes, contrariament al descrit.En l'estudi del balanç de nitrogen, s'observa que en l'obesitat induïda per la dieta "de cafeteria", en la soca Wistar i també en el fenotip prim de la soca Zucker, la ingesta de nitrogen és més baixa, però en canvi la retenció és similar. Això sembla donar-se gràcies a una absorció de N a nivell intestinal més eficient, perquè es recupera menys N en femta que en els animals amb dieta control (pinso per a rates). També es troba una disminució de l'utilització del N que ha estat absorbit, excretan-se menys nitrogen i menys urea per orina. Aquest comportament no s'observa pel que fa a l'obesitat de la rata fa/fa, ja que aquest animal mostra una menor eficiència en la retenció del N, de manera que presenta una ingesta i unes pèrdues de N, tant en femta com en orina, més elevades que els animals prims, tot i que en valor absoluts el N retingut en el cos es igual al dels animals prims. Quan la rata fa/fa es sotmet a dieta "de cafeteria" mostra uncomportament similar a les rates primes, es a dir, redueix la ingesta de nitrogen, però incrementa l'eficiència d'absorció intestinal, excretan-se menys proporció de N en femta, alhora que també redueix el catabolisme nitrogenat, excretant menys N i urea en orina, augmentant doncs la proporció de N ingerit que és retingut en el cos de l'animal.Cal destacar de l'estudi del balanç de N que en tots els casos es troba una proporció de N ingerit que no és recuperat en cap de les fraccions estudiades. Errors metodològics (sobre-estimació de la ingesta, pèrdues de pel, pèrdues de NH+(4) pels pulmons) no poden explicar la quantitat de N no trobat, que representa d'un 10% a un 27% del N ingerit en controls i "cafeteria" respectivament. En diverses ocasions s'ha plantejat la possibilitat de producció de nitrogen gas, en aquest sentit, es descriu que en l'home i el ratolí es produeix un alliberament de N(2) que pot representar fins un 10% del N de la ingesta, i a més, sembla que la producció estigui correlacionada amb la quantitat de proteïna present a la dieta.Quant a l'estudi del balanç d'aminoàcids, es ratifiquen els trets generals observats en el balanç global de N, de manera que les rates sotmeses a dieta "de cafeteria" tenen una més gran eficiència d'absorció, eliminant-se menys aminoàcids per la femta i mostrant una retenció més elevada. Aquest és un fet que s'observa en general per tots els aminoàcids, tant essencials com no essencials, tot i que les taxes d'absorció dels diferents aminoàcids no és uniforme, fet que pot estar relacionat per canvis en els sistemes de transport intestinals induïts per la dieta.Amb l'estudi del balanç detallat de cada aminoàcids s'ha pogut observar que les rates alimentades amb dieta "de cafeteria" seleccionen una dieta que finalment mostra el mateix patró d'aminoàcids que la dieta control, fet que evidencia la capacitat d'aquest animal per controlar d'una manera molt precisa la seva ingesta proteica. Això s'observa en els tres tipus de rates estudiades, incloent-hi la rata Zucker obesa (fa/fa), malgrat presentar un control energètic global alterat. També es pot afirmar que la dieta "de cafeteria" aporta una proporció d'aminoàcids adequada, i no és deficient en aquest sentit, tal i com s'ha suggerit en algunes ocasions. Per la composición de la dieta consumida pels animals, comparant control i "cafeteria", suggerim que el millor aprofitament de la proteïna que es dóna en la dieta "de cafeteria" pot ser causat per la més gran proporció de greix que aquesta conté.Fent referència a la deposició dels diferents aminoàcids en el cos de l'animal, s'observa que la dieta de cafeteria no afecta a una acreció diferencial d'aminoàcids, però sí que afecta a la velocitat de creixement, promovent un increment d'aquest en tots els tipus de rates. Per altra banda, s'observen diferencies de soca, de manera que la rata Zucker prima para de créixer abans que la rata Wistar. Pel que fa a la rata obesa, segueix creixent durant més temps que les rates controls primes, mantenint durant tot el periode estudiat una taxa d'acreció proteica elevada, fet que pot indicar una alteració en el senyal d'atur del creixement.També s'ha estudiat els nivells dels aminoàcids plasmàtics, aixr com d'altres paràmetres plasmàtics com urea, glucosa, proteïnes i N(o)-amínic, per tal de copsar quina és la disponibilitat dels aminoàcids pels diferents teixits, així com la seva metabolització. En aquest sentit es troba que la dieta "de cafeteria" incrementa en general el nivell dels aminoàcids plasmàtics en la rata prima, però contrariament disminueixen en la rata obesa sotmesa a aquesta dieta, fet que es podria relacionar amb unes pèrdues per orina d'aminoàcids més elevades, indicant una possible alteración de la filtració a nivell renal. En els grups de rates tractades amb dieta control no s'obseven en general diferencies entre els nivells plasmàtics dels diferents aminoàcids entre rates primes i obeses, a excepció dels aminoàcids de cadena ramificada que mostren uns nivells significativamente més elevats en les rates obeses, tret possiblement relacionat amb la resistència a la insulina present en aquests animals. En tots els casos l'urea plasmàtica disminueix amb la dieta "de cafeteria", mentre que els nivells de glucosa incrementen.S'observa també un comportament diferent pel que fa a l'excreció d'aminoàcids per orina, de manera que en les rates de la soca Zucker els nivells d'aminoàcids en orina són més elevats per la dieta "de cafeteria", contrariament al que passa amb la soca Wistar. El patró d'aminoàcids en orina no és diferent en els casos de la rata prima i obesa, excepte per la Hyp que no es troba en l'orina de la rata obesa amb dieta control. / The carcass accretion of lipid, protein and carbohydrate was measured in Wistar, Zuckerlean and Zucker obese rats fed a controlled standard or "cafeteria" diets from days 30 to 60 after birth. In all, groups the cafeteria· diet induced a higher carcass energy deposition than the reference diet. Obese Zucker rats deposited larger amounts of lipids than other animals studied, the effect of cafeteria-diet in these animals were partly' additive. In all groups, cafeteria-feeding induced a relative increase in fat deposition as well as increases in gross weight and protein.The nitrogen balance of Wistar and Zucker rats (Iean and obese) fed reference and cafeteria diets also has been determined by measuring the intake, fecal and urinary excretion and nitrogen deposition in the body. Obese Zucker rats showed a lower proportion of dietary nitrogen absorption and body nitrogen retention than lean rats. Cafeteria-diet increased the retention of dietary nitrogen and lowered urinary nitrogen losses in both obese and lean rats. The accurate measurement of nitrogen intake, excretion and deposition showed a consistent proportion of nitrogen unaccounted for (10-26% of net intake) in the studied fractions, which proportion was higher in the cafeteria diet-fed rats.The individual amino acid balance also has been determined with the same experimentalset up. All rats cafeteria-feeding had a higher dietary protein digestion/absorption efficiency for all amino acids in general and had a grew faster than reference diet-feeding rats. The obese rats wasted a high proportion of dietary amino acids when given reference-diet, but not on the cafeteria-diet. Cafeteria feeding results in an essentially equal amino acid intake to that from the reference diet. In general the urinary losses of amino acids were small. Cafeteria-diet induced an increase of plasma amino acids levels in lean rats, but not effect was found in obese rats.

INTRODUCCIÓN:La obesidad mórbida (Índice de Masa Corporal (IMC) mayor o igual a 40 Kg/cm2) es una enfermedad altamente extendida en la sociedad occidental, que se encuentra asociada con una importante co-morbilidad (enfermedades metabólico-endocrinas, respiratorias, digestivas, vasculares, cardiacas, psicosociales, elevado riesgo de algunos tipos de cáncer, etc). De las estrategias empleadas para el tratamiento de la obesidad, limitación de la ingesta y/o incremento del gasto energético o la cirugía bariátrica, sólo esta última se ha mostrado como el método más efectivo, ya que el éxito que se logra en la mayoría de los casos justifica la cirugía.OBJETIVO:Ver cómo se comportan estos pacientes ante el estrés agudo que supone una intervención quirúrgica como la cirugía bariátrica, cómo cambian estos parámetros, que ya se encuentran alterados por el hecho de ser obesos mórbidos, y si son capaces de reaccionar ante el estrés agudo que supone la cirugía bariátrica. PACIENTES Y MÉTODOS:El estudio utilizó un grupo de 34 pacientes con obesidad mórbida, con una media de edad de 48 años, que fueron sometidos a cirugía bariátrica en el Hospital Universitario de la Vall d'Hebron de Barcelona. Se valoraron muestras de plasma de estos pacientes en los siguientes tiempos: un mes antes de la cirugía, el mismo día de la cirugía, antes de la intubación del paciente, cuando el paciente ya está extubado y ha pasado el efecto de la anestesia, a las 24 horas post-cirugía y un mes después de la cirugía. Además se realizaron medidas antropométricas un mes antes de la cirugía y al mes de la misma.PRINCIPALES RESULTADOS:Al margen de las alteraciones de base que presentan este grupo de pacientes obesos mórbidos en los parámetros que hemos medido en este trabajo y que son atribuibles únicamente a la obesidad mórbida y sus comorbilidades, en relación con el estrés pre y postcirugía, podemos concluir que: 1. El estrés quirúrgico durante el perioperatorio, provoca un incremento en la glucosa (marcador de estrés agudo) sin incremento en la insulina y un aumento significativos de la de la ACTH y el cortisol.2. La respuesta de la PCR al estrés agudo se mantiene conservada, a pesar de estar elevada de base en los pacientes obesos.3. La disminución en los parámetros antropométricos no se puede atribuir al estrés, aunque ya que se inician en la fase aguda del mismo, por tanto se deben atribuir a la cirugía bariátrica.4. La mejoría de la resistencia insulínica (HOMA-IR) al mes de la intervención se debe a la mejoría de los parámetros antropométricos.5. El aumento de los ácidos grasos en el postoperatorio se debe, probablemente, al efecto del cortisol ante el estrés agudo. En cambio el aumento de los NEFA que se observa al mes de la intervención, posiblemente, se debe a la movilización de los mismos desde el tejido graso.6. La disminución de la leptina, en el postoperatorio se debe, probablemente, al aumento de la ACTH que ocurre en relación al estrés agudo de la cirugía.7. La disminución del PAI-1 que ocurre al mes de la intervención se debe atribuir, en un principio, a la disminución de la grasa corporal y a la mejoría de la resistencia insulínica. / INTRODUCTION:Morbid obesity is a widely spread disease in Western society. It is associated with an important comorbidity. Amongst the strategies used for the treatment of obesity, bariatric surgery is the most effective method.GOALS:To observe the behaviour of these patients before the acute stress involved in the bariatric surgery. To observe the changes in the ACTH, cortisol, and glucose, which are already altered because of the obesity itself, and to determine whether these patients are capable of reacting to the acute stress involved in the surgery. PATIENTS AND METHODS:A group of 34 morbid obese patients were used. The group underwent bariatric surgery. Plasma samples were assessed. These samples were obtained under the following timeline: a month before surgery, the day of surgery (before intubation and after extubation, once the effects of the anaesthesia were over), 24 hours post-surgery and a month after surgery. Furthermore, anthropometric measures were taken a month before surgery and a month alter surgery. CONCLUSIONS:Bariatric surgery provokes a series of changes in the postoperative period due both to the loss of adipose tissue and the surgical stress.The significant fat loss that takes place one month after surgery is a consequence both of the reduction of the intake and the loss of absorptive surface area.The weight loss that takes place in these patients one month after surgery produces a clear improvement in insulin resistance, thrombotic risk, and the lipid profile.During the surgical stress an alteration is produced in the parameters of acute stress. Such as glucose, ACTH and cortisol, the latter being the probable responsible of the increment of the NEFA and the PCR that we observed in the perioperatory period.

Per tal de determinar el rol dels gens DOR i AIB3 en la diabetis de tipus 2 o en l'obesitat, es van fer dos estudis d'associació genètica amb mostres d'individus normotolerants i d'individus amb diabetis de tipus 2.Es van seleccionar diferents SNPs (un total de 15) localitzats en els dos gens i es van seleccionar 6 SNPs marcadors d'haplotip (htSNPs), segun criteris descrits en la bibliografia especialitzada. En total es van genotipar 542 individus control (dels quals 188 tenien un ÍMC inferior a 25) i 655 individus amb diabetis de tipus 2.Els resultats de l'estudi mostren associacions dèbils amb ÍMC per a dos polimorfismes localitzats en el gen AIB3 (p=0.021 y p=0.031). Igualment existeixen correlacions entre algun dels polimorfismes estudiats i paràmetres clínics en els individus no diabètics (n=214) com triglicèrids (p=0.010), i índex cadera-cintura (p=0.001). Aquests resultats suggereixen un possible rol d'aquests gens en la patologia de la diabetis l'obesitat, pel que es van iniciar diferents estudis funcionals. El primer, la generació d'un ratolí KO per a DOR; el segon l'estudi de l'expresió del gen en diferents patologies i en models animals. Els estudis en el ratolí KO hauran de permetre determinar el rol de DOR en diabetis i en obesitat.Pel que fa als estudis d'expressió s'observen diferències significatives en diferents situacions. / "Screening of susceptibility to type 2 diabetes: DOR and AIB3"To determine the role of DOR and AIB3 genes in type 2 diabetis or obesity, two genetic association studies were designed. To perform these studies, DNA samples from normoglucemic individuals and type 2 diabetic subjects were collected.Different SNPs (15) localized on the genes were selected, and following the guidelines published in specialized bibliography, 6 haplotype tagging SNPs (htSNPs) were selected to perform the association studies.Es van seleccionar diferents SNPs (un total de 15). 542 control subjects, and 655 diabetic subjects were genotyped for each polymorphism.The results of this study showed weak associations of two polymorphisms located on the AIB3 gene and BMI (p=0.021 y p=0.031). laso, some correlations with clinical data were observed within the control group. The results suggest a putative role of these genes in the pathology of type 2 diabetis and obesity. Following the genetic results some functional studies were done. First, the generation of a KO mouse for the DOR gene was started; and second, the expression of the genes DOR and AIB3 was evaluated in samples from control subjects and diabetic ones, and indeed in different animal models of pathology. The findings in these studies showed an strong regulation of the expression of the genes under some circumstances.

La obesitat es defineix com una acumulació excessiva de greix a l'organisme que normalment es tradueix amb un augment de pes; aquesta situació no és res més que la manifestació d'un desequilibri en el control del balanç entre l'energia ingerida i l'energia consumida en els processos metabòlics. No es considera obesitat l'increment de pes associat a l'augment de masa muscular que té lloc en determinades situacions com és el cas dels esportistes professionals o de les persones que realitzen un treball físic d'important intensitat.Com que la quantificaciò de la greix corporal és un procés relativament complexe, per tal de definir l'obesitat es recorre a mesures antropomètriques senzilles, com pot ser el pes corporal i la seva relació amb la talla; d'aquesta manera s'obté l'Índex de Massa Corporal (IMC) o Índex de Quetelet que és el resultat de dividir el pes del malalt expressat en kilograms per l'altura en metres al quadrat; es considera obesitat quan ens trobem amb IMC superiors a 30 kg/m2 i parlem d'obesitat mòrbida quan supera els 40 kg/m2. Aquests valors es corresponen aproximadament a sobrepesos de 150 i 225% del que es considera ideal per a un persona de una determinada edat, sexe i talla. Alguns autors consideren obesitat mòrbida quan l'IMC és superior a 35 kg/m2 i el pacient presenta comorbilitats asociades a l'obesitat. Les dades epidemiològiques de les que es disposen actualment no només indiquen que l'obesitat és l'enfermetat metabòlica més freqüent del països occidentals, sinó també que la seva incidència augmenta en la major part dels països del món amb un increment de la morbimortalitat asociada. A més, cal considerar l'obesitat com un component important del consum de recursos sanitaris: en el cas d'Espanya, vora el 7% de la despesa sanitària total es deu a l'obesitat; es calcula que l'obesitat genera en costos directes i indirectes (mortalitat prematura, baixes i incapacitat temporal) uns 1640 milions d'euros anuals. Resta doncs clar l'impacte que l'obesitat té en la societat actual i per tant qualsevol estudi sobre el particular pot ser d'un gran interès. En el nostre cas, hem volgut marcar-nos els següents objectius:1er.- Determinar la influència del grau d'obesitat en la morbimortalitat perioperatòria dels pacients obesos mòrbids afectes de patologia respiratòria associada sotmesos a cirurgia bariàtrica de gastroplàstia vertical anellada amb derivació gastroieiunal en Y de Roux. 2on.- Determinar la influència de la comorbilitat respiratòria dels pacients afectes d'obesitat mòrbida en la morbimortalitat perioperatòria quan es sotmeten a cirurgia bariàtrica de gastroplàstia vertical anellada amb derivació gastroieiunal en Y de Roux. 3er.- Determinar els efectes a curt termini de la cirurgia bariàtrica de gastroplàstia vertical anellada amb derivació gastroieiunal en Y de Roux aplicada a pacients afectes d'obesitat mòrbida i comorbilitat respiratòria asociada, en la regressió de la seva obesitat i en la severitat de la seva comorbilitat respiratòria.

La obesidad es una de las enfermedades que necesita más recursos sanitarios en nuestro país y en los países occidentales. El coste del tratamiento de las enfermedades relacionadas con la obesidad en los Estados Unidos de América (EEUU) es de 117 billones de dólares al año, que es similar al coste del gasto sanitario que ocasiona el hábito de fumar.La artrosis presenta como principales factores predisponentes la edad avanzada, la obesidad y los traumatismos articulares. En EEUU existen 27 millones de adultos que presentan artrosis sintomática. La prevalencia de la artrosis sintomática de rodilla en adultos mayores de 60 años es de un 12,1% en EEUU.La obesidad es el principal factor de riesgo que puede ser modificado, asociado al desarrollo de artrosis en grandes articulaciones en mujeres, y el segundo factor en varones después de los accidentes que afectan a la rodilla.Hay una clara relación entre la obesidad y el desarrollo de artrosis en la rodilla, existiendo razones biomecánicas para ello. Cada vez más se estudia el papel que los mediadores hormonales tienen en los pacientes obesos como desencadenantes de la artrosis.Las estadísticas muestran que en los EE UU, la obesidad ha alcanzado proporciones de epidemia. La mayoría de los adultos presentan sobrepeso u obesidad de acuerdo con su valor de índice de masa corporal. La obesidad se incrementa con la edad, alcanzando un pico en la sexta década de la vida. Entre los 66 y los 74 años de edad, el 66% de los adultos presentan sobrepeso u obesidad. El pico de incidencia de la obesidad en EE UU, coincide con la edad en la que muchos pacientes tienen necesidad de ser intervenidos de cirugía de sustitución articular de rodilla o de cadera.La artroplastia total de rodilla (ATR) es una de las intervenciones que con más frecuencia se realiza en los servicios de Cirugía Ortopédica y Traumatología, siendo esta intervención una gran arma terapéutica frente a la artrosis una vez está establecida y han fracasado otros tratamientos. La obesidad influye tanto en la dificultad a la hora de realizar la intervención de ATR, como luego en los resultados funcionales que el paciente puede obtener tras la intervención. Así, hay autores que describen un número mayor de complicaciones durante la intervención de ATR, con un incremento del tiempo quirúrgico, un número mayor de complicaciones precoces y unos resultados peores en este grupo de pacientes obesos con artrosis de rodilla y que son intervenidos de ATR. Así mismo el gasto sanitario que el tratamiento de estos pacientes comporta se ve incrementado por la dificultad en su manejo y por las comorbilidades y complicaciones que presentan.El propósito de esta tesis doctoral es el estudio del paciente obeso grave y mórbido que precisa de una intervención de artroplastia total de rodilla. Se estudiarán los factores que dificultan la intervención quirúrgica. Se buscarán recursos quirúrgicos que nos permitan realizar éstas intervenciones con mayor facilidad, disminuyendo el tiempo quirúrgico.

L'obesitat i la diabetis de tipus 2 són dos de les malalties més prevalents a les societats occidentals. L'obesitat és el principal factor de risc per l'aparició de diabetis de tipus 2. Totes dues sovint s'associen a altres patologies com hipertensió, malaltia cardíaca crónica, dislipidèmia...etc. incrementant el risc d'infart i embolia. En conjunt representen un percentatge força elevat de la despesa sanitària en els païssos del nostre entorn. És un tret comú d'ambdues l'aparició de resistència a insulina en múscul, éssent aquesta una de les primeres manifestacions de la diabetis de tipus 2. Tot i que es coneixen alguns gens implicats en l'obesitat i la diabetis de tipus 2 encara sabem poc de les causes moleculars d'aquestes malalties. Per això ens vam propossar identificar gens diferencialment expressats en múscul en condicions de resistència a la insulina i descriure la funció d'aquests gens. Això ho vam fer mitjançant les tècniques de "differential display" i d'hibridació sostractiva ("PCR Select cDNA Substraction") sobre múscul de rates obeses Zucker. Vam identificar el gen anomenat Mitofusina-2 i vam comprovar que la seva expressió estava disminuïda en individus obesos. Mitofusina-2 s'expressa específicament en múscul i teixit adipós i s'indueix durant el procés d'adipogènesi i termogènesi. La sobreexpressió de Mitofusina-2 en fibroblastes 10T1/2 provoca un colapse de la xarxa mitocondrial, mentre que la seva repressió per transfecció estable antisentit impedeix la correcta recuperació de la xarxa mitocondrial després d'un xoc osmòtic. En aquestes condicions les cèl.lules mostren una menor oxidació de glucosa, un menor consum d'oxigen total i una disminuïda termogènesi. La Mitofusina-2 incrementa la seva expressió en múscul de rata en resposta al fred. També vam identificar els gens DOR ("Diabetes and Obesity Regulated gene") i P311, l'expressió dels quals es troba reprimida en múscul esquelètic d'individus obesos i diabètics de tipus 2.

La elevada incidencia de la obesidad y las enfermedades relacionadas han convertido en una prioridad el estudio de los mecanismos destinados a controlar la ingesta y el gasto calórico. Ambos procesos están regulados por las interacciones bidireccionales entre el sistema nervioso central y los órganos periféricos, las cuales permiten crear un mapa del estado energético del organismo y responder en consecuencia ajustando tanto el consumo de alimentos como el gasto de energía. El hipotálamo es una parte del sistema nervioso central con un papel protagonista en el control de la homeostasis energética. Es una estructura integradora de señales centrales y periféricas implicada en la regulación de varios procesos, entre otros, el apetito. Durante los últimos años, múltiples estudios han tratado de profundizar en los mecanismos moleculares que, en el hipotálamo, controlan la expresión de los neuropéptidos y neuromoduladores encargados de regular la ingesta. Como resultado se ha demostrado el papel clave que juega el metabolismo de los ácidos grasos en estos procesos. Concretamente, se ha propuesto que moléculas como el malonil-CoA derivado de la glucosa, o los aciles-CoA de cadena larga (LCFA-CoA, long chain fatty acyl-CoA) actúan como señales intracelulares de saciedad regulando el apetito. El enzima carnitina palmitoiltransferasa (CPT) 1, cataliza la entrada de LCFA-CoA al interior de la mitocondria, y es el principal regulador de la oxidación de ácidos grasos. A su vez, su actividad se encuentra inhibida por el primer intermediario de la lipogénesis, el malonil-CoA, lo que permite mantener un equilibrio entre la síntesis y la oxidación de las grasas. En esta Tesis se ha estudiado el efecto que la modulación de CPT1 en el hipotálamo tiene sobre la ingesta de alimentos. Para ello se han utilizado dos aproximaciones experimentales diferentes. En primer lugar se ha sobre expresado una isoforma permanentemente activa del enzima (CPT1AM) en el núcleo ventromedial del hipotálamo. En segundo lugar se ha estudiado el efecto de la administración central del compuesto anorexigénico C75 que, una vez activado a C75-CoA, actúa como potente inhibidor de CPT1. Los resultados obtenidos demuestran que la sobre-expresión de CPT1AM en el hipotálamo causa inicialmente hiperfagia y, en un estado posterior, resistencia a la insulina, intolerancia a la glucosa e hiperglucemia. Por otro lado, la inhibición de CPT1 en el hipotálamo tras el tratamiento con C75 produce una disminución de la ingesta y una pérdida de peso aportando nuevas pistas sobre el mecanismo de acción central de C75. Tomados en conjunto, estos resultados confirman el importante papel que el enzima CPT1 juega en la regulación del apetito. Asimismo, aportan nuevos datos sobre los mecanismos centrales que modulan el metabolismo glucídico. Por otro lado demuestran que la inhibición de CPT1 a nivel central se deriva en una disminución de la ingesta resaltando la importancia de este enzima como diana terapéutica para el tratamiento de la obesidad. / “Role of hypothalamic carnitine palmotoyltransferase 1A in the control of food intake” Neutral energy balance permits body weight stability and prevents the emergence of diseases such as obesity and Type 2 Diabetes. Central nervous system (CNS) and more specifically the hypothalamus, has a key role in the regulation of homeostatic mechanisms that control food consumption. In response to changes in global energy status, hypothalamic neurons alter the expression of neuropeptides in order to adjust energy intake and expenditure. It is unclear how the expression of these molecules is regulated; however recent studies highlight fatty acid metabolism as a key pathway in hypothalamic control of feeding. Several studies have demonstrated that modulation of fatty acid metabolic enzymes can regulate feeding behaviour by altering the hypothalamic pool of malonyl-CoA and/or long chain fatty acid-CoA (LCFA-CoA), suggesting that these metabolites are signals of nutrient status able to adjust not only food intake but also energy expenditure and glucose production. Malonyl-CoA, derived from glucose metabolism, is not only the first intermediate in fatty acid synthesis but also has a role in the maintenance of balance between de novo synthesis of fatty acids and its oxidation. Malonyl-CoA is the physiological inhibitor of carnitine palmitoyltransferase 1 (CPT1), enzyme that catalyses the first step in the transport of LCFA-CoA from the cytoplasm into the mitochondria for their b-oxidation. In the present study we analysed the role of hypothalamic CPT1A in the regulation of food intake. To this aim we used two experimental strategies. On the one hand, we over-expressed a permanently active form of CPT1A (CPT1AM: malonyl-CoAinsensitive-CPT1A) in the VMH of rats and studied its effect on food intake, body weight and glucose metabolism. On the other hand we studied the molecular mechanism by which compound C75 produces anorexia and a reduction in body weight, focusing our attention on its effect on hypothalamic CPT1 activity. Our results show that a long-term increase in CPT1AM activity in the VMH of rats leads to central and peripheral responses producing hyperphagia, overweight, insulin resistance and glucose intolerance. On the other hand we demonstrated that only (+)-C75 enantiomer inhibits CPT1 activity and its central administration produces a reduction in food intake and body weight. Altogether these data emphasizes the role of hypothalamic CPT1 in the maintenance of energy homeostasis and highlights its inhibitors as good candidates for the treatment of obesity and related diseases.

La obesidad y los trastornos de la conducta alimentaria (TCA) constituyen los mayores problemas que debe afrontar la salud pública en adolescentes, no solo por su alarmante prevalencia, sino también debido a sus serias consecuencias tanto físicas como psicosociales. Asimismo, se ha demostrado que la obesidad es un factor de riesgo para el desarrollo de los TCA, y que algunos de estos (principalmente aquellos de tipo bulímico) a su vez pueden favorecer el desarrollo y el mantenimiento de la obesidad. Todo esto sugiere un solapamiento en los factores de riesgo para la obesidad y los TCA. El hecho de comer o no comer, conlleva consecuencias, en el exceso como en la restricción, ocasionando enfermedades como la obesidad, el trastorno por atracón, la bulimia y la anorexia nerviosa. El presente trabajo está focalizado en el estudio de dichas patologías, las cuales son integradas bajo el rótulo de problemas relacionados con el peso y la alimentación. El objetivo central de esta tesis ha sido esclarecer la definición fenotípica-nosológica de los problemas relacionados con peso-alimentación. Para tal fin, se han llevado a cabo 4 estudios, mediante los que se analizaron semejanzas y diferencias entre pacientes con distintas patologías alimentarias (obesos con y sin TCA y TCA con y sin obesidad), en cuanto a psicopatología general, sintomatología alimentaria y personalidad (estudios 1 y 2); buscando además identificar factores de riesgo y factores asociados, específicos y compartidos (estudios 3 y 4) entre ambas patologías. Resultados: 1 La presencia de múltiples problemas relacionados con peso-alimentación (pe. TCA, Obesidad), a lo largo de la vida, es frecuente y va asociado a mayor gravedad psicopatológica y sintomatológica. 2 La obesidad sin TCA ocupa una posición intermedia en cuanto a psicopatología (general y alimentaria) entre controles en normo-peso, con menor psicopatología, y los TCA, en el extremo opuesto. 3 El perfil de personalidad de los obesos presenta similitudes con el perfil de los TCA, principalmente con BN y TA. Rasgos de personalidad disfuncionales como alta evitación del daño y baja autodirección están presentes en obesidad y en TCA pero con diferencias cuantitativas (apareciendo más acentuados cuanto mayor es la sintomatología alimentaria). 4 En cuanto a los aspectos socioculturales y familiares, algunas influencias alimentarias de la infancia, como un ambiente familiar negativo y las burlas de amigos sobre la figura corporal, fueron compartidas entre las situaciones extremas de peso (TCA en bajo peso y obesidad), mientras que otros factores fueron específicos de cada uno de ellos. 5 Determinados patrones alimentarios durante la infancia fueron especialmente relevantes en individuos obesos. 6 La asociación hallada entre BDNF y conciencia interoceptiva confirma la existencia de interacciones entre factores biológicos y psicopatológicos en conductas alimentaria anormales. Los resultados obtenidos van en concordancia con las evidencias empíricas que indican la existencia de nexos de unión entre los TCA y la obesidad. El solapamiento de distintos factores de riesgo y factores asociados entre ambas patologías aporta evidencia sobre la necesidad de tener en cuenta dichos nexos de unión en programas, tanto de prevención primaria como secundaria. / Introduction Obesity and eating disorders are, currently, the major problems among the teenager population that has to face social security. Not only due to its alarming prevalence, but also because of its serious physical and psychosocial consequences. Eating or not eating leads to consequences, both as excess or restriction, that cause diseases such as obesity, binge eating disorders (BED), bulimia nervosa (BN) and anorexia nervosa. The job presented here is focused in the study of such pathologies, which are integrated under the labeling of weight-related problems. Objectives: With the main objective of clarifying the phenotypic-nosological definition of weight-related problems, the thesis presented here aims at: 1- Analyze clinical variables (eating symptomatology and psychopathology) and traits of personality, common and specific, among people with different eating pathologies (Obese with or without ED and ED with or without obesity). 2- Identify risk and associated factors for weight-related problems. For this purpose, 4 independent but complementary research studies were developed: 1. Lifetime Obesity in Patients with Eating Disorders: Increasing Prevalence, Clinical and Personality Correlates. 2. Loss of Control Over Eating: a Description of the Eating Disorder/Obesity Spectrum 3. Eating Related Environmental Factors in Underweight Eating Disorders and Obesity: Are there Common Vulnerabilities during Childhood and Early Adolescence? 4. Correlation of BDNF Blood Levels with Interoceptive Awareness and Maturity Fears in Anorexia and Bulimia Nervosa Patients. Results: The results obtained are in agreement with the empirical evidences that point to the existence of commons links between ED and obesity. The presence of multiple lifetime weight-related problems is frequent and is associated with increased psychopathological and symptomatological severity. Obesity without ED occupies an intermediate position, in relation to psychopathology, among control group, with lower psychopathology, and the ED, in the opposite end. Dysfunctional personality traits such as high Harm Avoidance and low Self-Directedness are present in obesity and in ED but with quantitative differences (being worst when the eating symptomatology is more severe). Conclusion: The overlap of distinct risk and associated factors among both pathologies provides evidence for the need to take into account such links in prevention and treatment programs.