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Evaluación de genes involucrados en el transporte de
lípidos y metabolismo de carbohidratos para determinar los posibles efectos de un alimento en el tratamiento y prevención de obesidad y diabetes Dra. Rocio Alejandra Chavez Santoscoy
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Declaración de Intereses: - No tengo ningún interés que declarar
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En México el >78% de las
muertes se deben a
enfermedades crónicas
no trasmisibles
• Enfermedades cardiovasculares
• Diabetes
• Cáncer
• Enfermedades respiratorias
crónicas
Observatorio Mexicano de Enfermedades No Trasmisibles. 2016.
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La obesidad y el sobrepeso son el principal problema de Salud Pública en México (1).
Desde 1980, los índices de sobrepeso y
obesidad se han triplicado
Sobr
epe
so y
obe
sida
d
1980 2006
Cost
os
de s
alud
2008 2017
En el mundo 3 de cada 10 personas sufren de sobrepeso y
obesidad. En México son 7 de cada 10.
$68 mil millones de pesos fue el costo total que tuvo el país por
estos padecimientos en 2008. Se estima que en 2017 la cifra
aumentó a $150 mil millones
(5 veces el presupuesto de la UNAM)
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Síndrome metabólico
El triángulo de la muerte en el mundo moderno
Hipercolesterolemia
Hipertensión Diabetes
Obesidad
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Síndrome metabólico
FACTORES DE RIESGO (SM es cuando se tienen 3 factores)
• Hipertensión arterial. ( >= 130/85 mmHg)
• Nivel elevado de glucosa en ayuno. (>110 mg/dl)
• Resistencia a la insulina o intolerancia a la glucosa
• Nivel elevado de triglicéridos. (<150 mg/dl)
• Bajo nivel de HDL (colesterol bueno) (<40mg/dl)
• Exceso de grasa alrededor de la cintura. (>102 cm)
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Producción de colesterol en obesidad.
Se ha encontrado una relación directa entre la obesidad y el aumento
en la síntesis de colesterol(3).
Se ha documentado que la eliminación de colesterol puede ser
inapropiada en pacientes obesos(3).
Hipercolesterolemia
La Prevalencia de obesidad aunado a la Hipercolesterolemia
aumentan significativamente el riesgo a enfermedades cardiacas.(3)
- Lipotoxicidad(4) :
Inducción a apoptosis de: células β
Miocardio
músculo esquelético
• diabetes tipo II
• Cardiopatías
• resistencia a la insulina.
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Variante en gen CAPN10
Enfermedades Cardiovasculares
Diabetes Tipo 2
(En mexicanos)
Guevara-cruz et al. 2014. A genetic variant of the CAPN10 gene in Mexican subjects with dyslipidemia is associated with increased HDL-cholesterol concentrations after the
consumption of a soy protein and soluble fiber dietary portfolio.
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Flavonoides y Saponinas de Frijol
Negro
Flavonoides de Nopal
Proteína de Soya y Fibra soluble
Reg de LXR por (AMPK)
↓Acumulación de colesterol
↓Absorción de colesterol
Reg de PPARα e INSIG
↓Inflamación
↓Resistencia a Insulina
Reg de SPT
↓Acumulación de lipidos
↑Concentración de HDL
Chávez-Santoscoy, et al. 2014. Flavonoids and saponins extracted from black bean (Phaseolus vulgaris L.) seed coats modulate lipid metabolism and biliary cholesterol secretion in mice C57BL/6.
Antunes-Ricardo, et. al. 2017. Bioaccessibility, intestinal permeability and plasma stability of isorhamnetin glycosides from opuntia ficus-indica (L.)
Torre-Villalvazo, et al. 2009. Dietary soy protein reduces cardiac lipid accumulation and the ceramide concentration in high-fat diet-fed rats and ob/ob mice.
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Nos permitirá conocer el efecto específico de
compuestos bioactivos a nivel molecular
Evolucionar del ¿QUÉ? hace al ¿CÓMO? lo hace
Esteatosis hepática
(higado graso) Genes de oxidación
de lípidos
Señalización de
insulina vía Akt
Especies reactivas
al oxígeno en
hígado
Morán-Ramos et al. (2012) Opuntia ficus indica (nopal) attenuates hepatic steatosis and oxidative stress in obese Zucker (fa/fa) rats.
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↓ Genes lipogénicos: SREPB1c y FAS
↑ Transportadores ABGC5
↑ CPT-1
Efecto en la expresión génica de hepatocitos (in vitro)
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No se observó diferencia en:
Peso de los ratones
Ingesta de alimento
Efecto en la ingesta y peso de ratones
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Perfil de lípidos en plasma.
Dietas controles:
↓ TC y HDL
Dietas con colesterol:
↓TC, HDL y LDL
Dietas con colesterol
Dietas control
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• Alimentos saludables • Dieta Mediterránea
• Alimentos Funcionales • Con evidencia científica
• Mecanismo de acción • Componentes y Compuestos
• Nutracéuticos • Formato farmacéutico
• No son alimentos
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Propiedades sensoriales del pan diseñado
2014 Cambio en el color del pan
2016 Cambio en color de pan
Cambio en bioactividad
2017
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Beneficios en la salud • Estudio piloto en 84 participantes
– Factores de Riesgo para Síndrome Metabólico (3 o mas)
• Intervención dietaría por 3 meses – 30 gramos de pan al día ( 1 rebanada de pan)
– Seguimiento semanal de consumo
• Parámetros bioquímicos mensaules
• Encuestas Finales e Iniciales – Recordatorio de 24 horas (consumo calórico sin cambio)
– Encuesta de hábitos de vida
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Beneficios en la salud Variables Intervention group Beginning of the study
Mean ± SD
End of the Study
Mean ± SD
Age Pan con NP-Q
Control
23.8 ± 3.4
23.6 ± 3.5
24.6 ± 3.1
23.8 ± 2.6
Participants Pan con NP-Q
Control
40
40
40
40
Anthropometric variables
BMI (Kg/m2) Pan con NP-Q
Control
32.1 ± 3.8
31.4 ± 3.2
30.1 ± 2.2
32.4 ± 2.5
Waist Circumference (cm) Pan con NP-Q
Control
98.7 ± 3.5
96.9 ± 4.1
90.4 ± 4.5*
94.9 ± 3.9
Biochemical variables
Total Cholesterol (mg/dl) Pan con NP-Q
Control
221.3 ± 16.7
224.3 ± 18.9
201.2 ± 19.5*
227.4 ± 12.4
LDL-Cholesterol (mg/dl) Pan con NP-Q
Control
149.82 ± 18.4
147.23 ± 21.1
116.2 ± 21.1*
138.9 ± 19.1
HDL-Cholesterol (mg/dl) Pan con NP-Q
Control
46.3 ± 12.5
45.4 ± 12.1
43.2 ± 10.9
44.2 ± 13.5
Triglycerides (mg/dl) Pan con NP-Q
Control
228.25 ± 17.9
223.5 ± 21.1
153.26 ± 18.95*
224.1 ± 23.1
HOMA-IR Pan con NP-Q
Control
2.3 ± 1.8
2.5 ± 1.6
1.93 ± 1.1*
2.4 ± 1.5
Fasting plasma glucose (mg/dl) Pan con NP-Q
Control
114.23 ± 13.56
112.31 ± 16.71
91.23 ± 9.25*
111.67 ± 10.9
HbA1c (%) Pan con NP-Q
Control
5.8 ± 1.0
4.7 ± 1.0
4.6 ± 1.1
4.5 ± 0.9
Systolic blood pressure (mmHg) Pan con NP-Q
Control
139.2 ± 10.5
136.3 ± 21.5
127.8 ± 11.2*
133.9 ± 12.7
Diastolic blood pressure (mmHg) Pan con NP-Q
Control
87.24 ± 11.8
87.28 ± 9.18
84 ± 9.12*
87.31 ± 9.44
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Interacciones con otros componentes
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Enfermedad a tratar/prevenir
Compuestos bioactivos y su
función
Población objetivo y su herencia
genética
Concentración bioactiva del compuesto
Estabilidad en los proceso de
producción e Interacciones
✔Se debe tener/generar información sobre:
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Conclusiones
• Investigar la utilidad de Nutrigenómica, bioinformática y nanotecnología en el
desarrollo de alimentos funcionales.
• Anticipar la demanda de una nutrición personalizada y el rol de los alimentos
funcionales en la misma
• Asegurar la estabilidad de los ingredientes funcionales durante la producción y el
paso por el tracto gastrointestinal.
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Trabajo en grupos multidisciplinarios.
Tomar en cuenta las características de la población objetivo.
Uso de subproductos para la formulación y diseño de alimentos.
Alimentos Funcionales en el presente y el
futuro
Conclusiones
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¡Muchas Gracias!
Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería
Dra. Rocío Alejandra Chávez-Santoscoy