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Iván Darío Escobar, MD Internista y Endocrinólogo
Director del Instituto de Diabetes y Endocrinología
Presidente de la Fundación Colombiana de Obesidad
Expresidente de la Asociación Colombiana de Endocrinología
y de la Federación Diabetológica Colombiana
Bogotá, Colombia
SARCOPENIA Y
OBESIDAD
• Músculo implica MOVIMIENTO!!!
• La masa muscular del hombre constituye la reserva proteica más grande del cuerpo, representando el 45% del peso corporal total (Buchner 1997-Evans 1996)
• Es el principal reservorio de aminoácidos para mantener la síntesis proteica en tejidos y órganos vitales en ausencia de una absorción intestinal adecuada
• Es el mayor captador de glucosa
• Es la mayor fuente de precursores gluconeogénicos al higado
• Contribuye en gran medida a la oxidación de las grasas
La masa muscular
Captaciòn de Glucosa en
la pierna (mg/kg leg wt
per min)
16
14
12
10
8
6
4
2
0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Tiempo (Min)
Controles
Diabèticos * ** **
** ** **
Captación de glucosa en el tiempo en la pierna (muscular) en diabéticos y en controles. Nótese que en el estado de ayuno la captación de glucosa en los diabéticos fue mayor que en los controles. Sin embargo, en este grupo la capacidad de la insulina para estimular la captación de la glucosa en la pierna no solo se retardó 40 min sino que fue reducida en un 50%
mg
/kg-
min
7
Controles
6
5
4
3
2
1
0 DM2
Esplàcnico
Adiposo
Mùsculo
Cerebro
Metabolismo de la glucosa durante un clamp euglicèmico de insulina (100 uU-ml)
Tipos y características de las fibras musculares
La masa muscular en las etapas de la vida
• Estudios longitudinales en sujetos sanos basados en la excreción de creatinina urinaria señalan una reducción de un 50% de la masa muscular entre los 20 y los 80 años de edad
• La pérdida progresiva de masa muscular ocurre desde los 40 años de edad: 8% por década hasta los 70 años; 15% por década a partir de los 70 años
• A partir de los 50 años se pierde alrededor de 1 a 2% de la masa muscular por año
• De los 30 a los 60 años se disminuye un 40% de la masa muscular
Envejecimiento
El mundo está experimentando un fenómeno sin
precedentes en términos de envejecimiento.
Los grupos de edad de 60 y 80 +, como proporción de la
población total, son más altos que en cualquier momento en
la historia, y su crecimiento se acelera
A través de la vida, uno de los cambios más notables en el
cuerpo humano es una alteración de la masa muscular y
de la fuerza.
Hay pérdida de la fuerza muscular (piernas)= 10 a 15% por
década hasta los 70 años, y 25-40% después de los 70
años
14% de las personas entre 65 y 75 años, y 45% en los
mayores de 85 años requieren ayuda en las actividades
básicas de la vida
Cambios antropométricos y en la composición corporal en el envejecimiento
• «estado de predominio catabólico»
• El peso corporal medio y el IMC se incrementan gradualmente durante la vida adulta: hasta los 60-65 en el hombre y 70-75 en la mujer (sesgo de supervivencia)
• Cambios relativos de los compartimientos corporales:
• - MAYOR MASA GRASA
- MENOR MASA MAGRA
• Más grasa visceral, muscular e intrahepática
• En el AM hay una lipólisis reducida en la grasa visceral (se aumenta la grasa visceral)
• En estudios de composición corporal, a pesos iguales, en promedio el joven (20 a 29 a) tiene 14k de grasa (17% del peso) y el viejo (70 a 79 años) 25k de grasa (30% del peso)
Alteraciones musculares y envejecimiento
• Pérdida de unidades motoras • Reducción del número total y del tamaño de fibras musculares sobre • todo las tipo II • Disminución del número y capacidad regenerativa de las células satélites • Disminución de la síntesis de las proteínas musculares • Incremento de la degradación de las proteínas musculares • Disminución del número y funcionalidad mitocondrial • Disminución de la densidad capilar por fibra
Características Tipo I Tipo II a Tipo II b
Capacidad oxidativa Alta Moderadamente alta Baja
Capacidad glucolítica Baja Alta Muy alta
Tamaño unidad motora Pequeña Intermedia Grande
Velocidad contráctil Lenta Rápida Rápida
Resistencia a la fatiga Alta Moderada Baja
Actividad enzimática mitocondrial Alta Intermedia Baja
Densidad de capilares Alta Intermedia Baja
Degradación Proteica
Cortisol Citoquinas
Insulina IGF-1
MASA MUSCULAR
• Insulina - IGF – 1 • Aminoácidos • Carga Mecánica • Testosterona – DHEA • H. del Crecimiento
Síntesis Proteica
Miostatina Cortisol
Citoquinas
Síntesis y degradación muscular
Sarcopenia – Algo de historia
En 1989 ROSENBERG fue el primero en usar la palabra SARCOPENIA
“Se le debe dar más atención a la pérdida de masa muscular en el adulto”
SARX = carne
PENIA = pérdida
Definición
• La sarcopenia es un concepto ligado por
lo general con el envejecimiento para definir la pérdida progresiva e involuntaria de la masa, función y potencia muscular que ocurre con la edad, con riesgo de conducir a discapacidad, pobre calidad de vida y muerte
•Dinapenia: pérdida de la fuerza muscular
Definición
• La sarcopenia representa un estado de deterioro de la salud con trastornos de alta movilidad, un aumento del riesgo de caídas y fracturas, deterioro de la capacidad para realizar las actividades de la vida diaria, discapacidad, pérdida de la independencia y un mayor riesgo de muerte
Age and Ageing. 2010;39(4):412-423
Diagnosis is based on documentation of criterion 1 plus (criterion 2 or criterion 3)
1. Low muscle mass
2. Low muscle strength
3. Low physical performance
SARCOPENIA
Discapacidad Física
Metabolismo Basal
Fuerza Muscular
Sensibilidad Insulina
Osteoporosis Fragilidad Riesgo caídas
Obesidad DM tipo 2 S. Metabólico
Mortalidad
Sarcopenia y sus consecuencia
Sarcopenia Caquexia Anorexia / Desnutrición
Pérdida de peso No / Leve Severa Moderada
Masa libre de grasa Disminuida Disminuida Disminuida
Masa grasa Normal / Incrementada Disminuida Disminuida
Proteólisis Incrementada Incrementada Normal
Citoquinas Normal o elevadas Muy elevadas Normales
Apetito Normal / disminuido Disminuida Disminuida
Gasto energético Disminuido Incrementada Disminuida
Comparación Sarcopenia - Caquexia - Anorexia
Músculo & Grasa
125
Peso
Grasa
Músculo
ENVEJECIMIENTO
OBESIDAD SARCOPÉNICA
Masa Grasa Masa Muscular
Metabolismo Basal
Actividad Física
Inflamación Insulinorresistencia
Alteraciones hormonales Enfermedades
Obesidad sarcopénica
“Sarcobesidad”
• El termino ‘sarcopenic obesity’ fue acuñado en el 2004 por Roubenoff, para caracterizar la confluencia del exceso de grasa con baja masa magra, incluyendo músculo y hueso.
• Obes Res 2004;12:887–888
Características de fenotipos de la composición corporal
SARCOPÉNICO OBESO OBESO SARCOPÉNICO Peso bajo alto normal/alto Masa grasa bajo/normal alta alta
Masa Muscular esq. Baja normal/alto? baja IMC bajo alto normal/alto Circunfer. Cintura bajo/normal alto normal/alto
En el AM el incremento de la grasa corporal enmascara la sarcopenia
500
400
300
200
100
Rd (m
g/m2 /m
in) x
10-2
5 10 15 20 25 30
IMCL (mol/g)
#1
#2 n = 19 r = 0.88 p = 0.0001
BMI < 27 BMI > 27
Correlation between measurements of IMCL by 1H MRS and the rate of insulin-stimulated glucose disposal (Rd) in NGT individuals who underwent a hyperinsulinemic-euglycemic clamp
McGarry JD. Diabetes. 2002;51:7-18.
Intra-myocellular Lipids (IMCL) and Insulin Resistance
Definición Obesidad Sarcopénica N Promedio Edad
Prevalencia (%)
Estudio del proceso de envejecimiento en Nuevo México (Baumgartner, 2000)
Sarcopenia: masa muscular esquelética menor a 2 DE bajo el promedio población joven ó <7, 26 kg/m2 en hombres y < 5, 45 kg/m2 en mujeres. Obesidad: % grasa corporal mayor que la media > 27% en hombres y 38% en mujeres
831 60 y más H: 4,4 F: 3,0
NHANES III (Davidson, 2002)
Sarcopenia: los 2 quintiles más bajos de masa muscular (<9,12 kg/m2 en hombres y < 6, 53 kr/m2 en mujeres) Obesidad: los 2 quintiles más altos de masa grasa (>37,16 % en hombres y >40,01% en mujeres)
H: 1.391 M: 1,591
H: 76,3 M: 77, 3
H: 9,6 M: 7,4
Adultos mayores viviendo en comunidad, en Verona (Zoico, 2004)
Sarcopenia: los 2 quintiles más bajos de masa muscular (< 5,7 kg/m2) Obesidad: los 2 quintiles más altos de grasa corporal (> 42,9%)
M: 167
71,7 M: 12,4
Comparación de diferentes definiciones de obesidad sarcopénica y prevalencias
Etiología de la sarcopenia
Sedentarismo
SARCOPENIA
Disfunción Mitocondrial
Enfermedades Crónicas
Denervación muscular
Desnutrición
Enfermedad Cardiovascular
Insulinorresistencia
Inflamación
Estrés Oxidativo
Hipovitaminosis D
Cambios Hormonales
Sedentarismo
Niveles de testosterona con la edad
Esteroides sexuales y envejecimiento masculino • Disminución de testosterona total de 0.4% al año
• Disminución de testosterona libre de 1.2% al año
• Disminución de testosterona total en un 40% a los 60 años de edad comparado a los 25 años
• Disminución del 1% anual de testosterona ligada a albúmina
• Aumento de la SHBG de 1.2% por año
• Disminución de la DHEA-S de 2% por año
• Posible disminución de la dihidrotestosterona y sus metabolitos
• Posible disminución del receptor de andrógenos o de su afinidad
Denervación muscular
RELACIÓN ENTRE 25(OH) D Y FUNCIÓN DE LAS EXTREMIDADES INFERIORES
• 4,100 adultos ambulatorios incluidos en NHANES III
• Entre 60 y ≥90 años
• Prueba de velocidad para caminar
• Gráfica de regresión LOWESS
NHANES = siglas en inglés de Encuesta Nacional de Educación sobre Salud y Nutrición; LOWESS = gráfica de regresión ponderada localmente
Adaptado de Bischoff-Ferrari HA y cols. Am J Clin Nutr 2004;80:752–758.
25(OH) D sérica (ng/ml)
0 8 16 32 48 64
Tie
mp
o (s
) d
e c
amin
ata
24 40 56
3.5
4
4.5
Rango de referencia
Mejoría de la función de extremidades inferiores
Relationship of interleukin-6 and tumor necrosis factor-alpha with muscle mass and muscle strength in elderly men and women: The health ABC study Visser, M.; Pahor, M.; Taaffe, D.R.; Goodpaster, B.H.; Simonsick, E.M.; Newman, A.B.; Nevitt, M.; Harris, T.B. Vol. 57 Nr. 5 Página: M326 - M332 Fecha de publicación: 01/05/2002 JOURNALS OF GERONTOLOGY SERIES A - BIOLOGICAL SCIENCES AND MEDICAL SCIENCES
• Background. A decline in muscle mass and muscle strength characterizes normal aging. As clinical and animal studies show it relationship between higher cytokine levels and low muscle mass, the aim of this study was to investigate whether markers, of inflammation are associated with muscle mass and strength in well-functioning elderly persons. Methods. We Used baseline data (1997-1998) of the Health, Aging, and Body Composition (Health ABC) Study on 3075 black and white men and women aged 70-79 years. Midthigh muscle cross-sectional area (computed tomography), appendicular muscle mass (dual-energy x-ray ab absorptiometry). Isokinetic knee extensor strength (KinCom). And isometric inip strength were measured. Plasma levels of interleukin-6 (IL-6) and tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha) were assessed by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Results. Higher cytokine levels were generally associated with lower muscle mass and lower muscle strength. The most consistent relationship across the gender and race groups was observed for IL-6 and grip strength: per SD increase in IL-6, grip strength was 1.1 to 2.4 kg lower (p < .05) after adjustment for age, clinic Site. Health status, medications, physical activity. Smoking. Height. And body fat. Ail overall measure of elevated cytokine level was created by combining the levels of IL-6 and TNF-alpha. With the exception of white men, elderly persons having high levels of IL-6 (> 1.80 pg/ml) as well as high levels of TNF-alpha (> 3.20 pg/ml) had a smaller muscle area, less appendicular mass. A lower knee
extensor strength. And a lower grip strength compared to those with low levels of both cytokines. Conclusions. Higher plasma concentrations of IL-6 and TNF-alpha are associated with lower muscle mass and lower muscle strength in well-functioning older men and women. Higher cytokine levels. As often observed in healthy older persons. May contribute to the loss Of muscle mass and strength that accompanies aging.
Leptina
TNFsR
Adipsina
IGF-1
Apo E
PAI-1
Agouti
Monobutirina
IL-6 + sR
PG Factores del complemento
ASP
Angiotensinógeno
Esteroides Otros
Adipofilina Adiponectina
MIF
Factor tisular
TGF
Métodos de valoración / diagnóstico de sarcopenoa
• Biopsia muscular
• RNM
• TAC
• DEXA
• Bioinpedanciometría
• Excreción urinaria de creatinina
• Excreción urinaria de 3-metilhistidina
Valores de masa libre de grasa usados para el diagnóstico de sarcopenia por DEXA
Baumgartner Janssen
Mujeres (km/m2) < 5.45 < 5.76
Hombres (km/m2) < 7.26 < 8.51
Diagnóstico de sarcopenia
Age and Ageing. 2010;39(4):412-423
Diagnosis is based on documentation of criterion 1 plus (criterion 2 or criterion 3)
1. Low muscle mass
2. Low muscle strength
3. Low physical performance
Test de Fragilidad
• F: Are you Fatigued? R: Resistance: Can you walk up a flight of stairs? A: Aerobic: Can you walk a block? I: Do you have more than 5 Illnesses? L: Have you Lost 5% of weight in the past 6 months?
3 o mas = Fragilidad
Tratamiento de la sarcopenia
Actividad física Ejercicios de resistencia o fuerza, incrementan masa y fuerza muscular, mejoran equilibrio y resistencia
Dieta hiperproteica Incrementar ingesta proteica (1 a 1.5 g/k/día), rica en aminoácidos esenciales ramificados o en suplementos dietéticos (leucina, isoleucina, valina) favorece la síntesis proteica y disminuye proteolisis
Hormona del crecimiento Incrementa fuerza y masa muscular y disminuye grasa corporal en sujetos con hipogonadismo. En sarcopénicos, resultados controversiales, no aumenta fuerza muscular. Mayor riesgo de insulinorresistencia, edema, enfermedad cardiovascular y artralgias.
Testosterona DHEA
Incrementa fuerza y masa muscular en sujetos jóvenes. En adulto mayor sarcopénico, resultados no concluyentes. Mayor riesgo de cáncer e hiperplasia de próstata, poliglobulia y edema
Moduladores selectivos de receptores de andrógenos (SARMs)
Incrementan el desarrollo muscular al estimular selectivamente el receptor de andrógenos muscular, evitando los efectos adversos de los andrógenos. Son fármacos sintéticos orales no esteroidales. Uno de ellos es el OSTARIDE aún en etapa experimental
Tratamiento de la sarcopenia
Estrógenos y tibolona Incrementan fuerza y masa muscular (tibolona). Faltan estudios concluyentes sobre sus beneficios en la sarcopenia de la mujer. Mayor riesgo de cancer mamario y endometrial
Creatina Incrementa masa muscular, por aumentar creatina intramuscular y fosfocreatina, favoreciendo con ello el ejercicio de resistencia, estimulando la síntesis muscular. Estudios no concluyentes sobre su utilidad en la sarcopenia
Vitamina D Hipovitaminosis D altera la calidad muscular y produce atrofia. El tratamiento con vitamina D en la sarcopenia no ha tenido resultados concluyentes
Inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina II
Disminuye proteolisis muscular al inhibir síntesis de AII. Algunos autores señalan prevención de la sarcopenia. Faltan estudios.
Inhibidores de citoquinas Anticuerpos anti-TNF-alfa podrían ser útiles en la sarcopenia, pero su alto costo y efectos adversos limitan su uso
Ghrelina miméticos o secretagogos de la GH
Actúan sobre el receptor de la Ghrelina estimulando la secreción de GH y el apetito, reflejándose en una ganancia de masa muscular. Se ha experimentado con éxito en adultos mayores con el MK-677
Borst, 2004 “El ejercicio físico es el mejor procedimiento para combatir la sarcopenia”.
• “Myokines” – IL-6
– IL-8
– IL-15
– brain-derived neurotrophic factor (BDNF)
– leukemia inhibitory factor (LIF)
El riesgo de morir prematuramente declina en cuanto las personas llegan a ser más activos físicamente
Minutes per Week of Moderate- or Vigorous-Intensity Physical Activity
Condición física, peso y mortalidad total Aerobic Center Longitudinal Study
25 714 hombres, prom. edad 48,3 ± 10,1 años
Test de fitness en banda sinfin, Seguimiento: 10 años
Peso normal Sobrepeso Obeso
Riesgo relativo
Fitness normal ó bueno
Fitness malo
Wie, M. Et al.; JAMA 1999; 282: 1547-1553
Incremento de capilares a nivel muscular
Cortesia de Sandra Rojas
Adaptaciones capilares
Cortesia de Sandra Rojas
personas control (I) estudiantes de educación física (II) fondistas (III)
Aumento del número y tamaño de las mitocondrias
Cortesia de Sandra Rojas
personas control (I) estudiantes de educación física (II) fondistas (III)
Arch Intern Med. 2003;163:1440-1447
Diabetes Care Publish Ahead of Print, published online June 11, 2013
Mortality rates: the total MR given BMI = b and age t = 20 (red), 30 (green), 40 (yellow), 50 (purple), 60 (magenta) and 70 (blue)
Childers DK, Allison DB. The 'obesity paradox': a parsimonious explanation for relations among obesity, mortality rate and aging? Int J Obes (Lond). 2010;34(8):1231-1238
Mortalidad de acuerdo a IMC y edad
Consecuencia metabólicas y funcionales de la obesidad en el AM
•Otros riesgos asociados con obesidad • Declinación de la actividades de la vida diaria
• Debilidad - Fragilidad
• Eventos traumáticos debidos a la fragilidad
• Alteraciones en la memoria
• Relaciones sociales
• Falta de movilidad – contacto social
• Estados depresivos
Tratamiento de la obesidad en el AM
Objetivo: prevenir y/o reducir el riesgo de morbilidad y mortalidad e incrementar la calidad de vida a través del uso de diferentes estrategias que intenten optimizar la composición corporal, el estado nutricional y la capacidad funcional
Le prescribo programa de reducción de peso?
Tener en cuenta:
- Grado de sobrepeso u obesidad
- Presencia de FRCV o comorbilidades
- Cuidadosa evaluación de los potenciales riesgos/beneficios de la pérdida de peso
- Considerar las prioridades del AM, su motivación o confianza en la necesidad de perder peso
- Capacidad para cumplir con el programa de tto.
- Definir META de peso – objetivos realistas
- Evaluar déficit nutricionales a pesar de estar obeso
- Diseñar planes seguros y viables
Programa de reducción de peso
Componentes:
- Manejo interdisciplinario
- NUTRICIÓN – PLAN ALIMENTARIO
- ACTIVIDAD FÍSICA
- MODIFICACIÓN DE LA CONDUCTA
- FARMACOTERAPIA – Orlistat
- CIRUGÍA BARIÁTRICA
Boford TW et al. Optimizing the Benefits of Exercise on Physical Function in Older Adults. PMR 2014 in press
In summary, this scoping review identified strong clinical evidence that weight reduction and/or exercise interventions can improve physical function and biomarkers of physical dysfunction among overweight/ obese older adults, supporting the suggestion that excessive adiposity contributes to physical frailty.
Ejercicio