NUTRICIÓN Y CRONOBIOLOGÍA Asociación con enfermedades degenerativas

Marta Garaulet Aza

Ciencia que estudia los ritmos biológicos de lo seres vivos

kronos (tiempo) bios (vida)

logos (estudio)

Respuesta de la Insulina tras una carga oral de glucosa por la mañana,

tarde y noche.

Respuesta a alimentos cambia según la hora

Estómago e Intestino Hígado

Mapa de fases de enzimas pancreáticas Vaciamiento gástrico

Tejido Adiposo

Ritmo circadiano de CRY1

noche noche día

Núcleo

Supraquiasmático

(Reloj Central)

Reloj interno está

sincronizado con el exterior

La luz

Cambio luz / oscuridad

Ingesta / ayuno

Actividad / reposo

Genes reloj Pineal

Melatonina

CL

OC

K

BM

AL

1

Citoplasma

Núcleo

Rorα

Reverbα

CCGs

(Pparγ)

Per1,2,3

Cry1,2

PER

CRY

PE

R

CR

Y

Clock Bmal1

RORα

REVERBα

CLOCK BMAL1

CLOCK

BMAL1

Activación

Inhibición

(implicados en el funcionamiento de este reloj central)

CLOCK

BMAL1

PER1, 2, 3

CRY1, 2

Núcleo Supraquiasmático

(Reloj Central)

Hígado

Mucosa Oral

Riñones

Corazón

Garaulet M y Madrid JA. Current Opinion in Lipidology, 2009

Alteración de los ritmos biológicos

ENTRADAS

- Luz continua

(Hospitales)

- Picoteo constante

- Falta de actividad

(Reposo continuo)

PROPIO RELOJ

- Alteración genes

- Desincronización

entre relojes

periféricos y central

SALIDAS

- Secreción de

melatonina y

cortisol

Trabajo por turnos

Privación del sueño

Exposición nocturna a la luz brillante

Ingesta durante la noche

CRONODISRUPCIÓN

OBESIDAD

En pocos años hemos pasado de dormir 9 horas (año 1975) a 7,5 horas (año 2010)

Duración del sueño

Duración del sueño

Ingesta Gasto energético

Hambre

Ghrelina

Leptina

Oportunidad

de

comer

Fatiga

Termorregulación

Helena Study

(n=3311 Adolescentes) (12-17 años)

Austria, Belgium, France, Germany, Greece, Hungary, Italy, Spain, Sweden.

Garaulet et al., International Journal of Obesity, 2011

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

≤6 7 8 9 >10

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

1016

1564

860

196

≤6 7 8 9 >10

Fre

cuen

cia

(%)

Duración del Sueño (h)

274

Obesidad

Gómez-Abellán P et al. Endocrinology (2009) (de Garaulet) Hernández-morante JJ P et al. Obesity (2009) (de Garaulet)

Glucocorticoides

Adipoquinas

08:00 14:00 20:00 02:00 08:00 14:00 20:00 02:00 08:00

08:00 14:00 20:00 02:00 08:00 14:00 20:00 02:00 08:00

08:00 14:00 20:00 02:00 08:00 14:00 20:00 02:00 08:00

SAT

SAT

SAT

Expre

sió

n R

ela

tiva (

UA

) E

xpre

sió

n R

ela

tiva (

UA

) E

xpre

sió

n R

ela

tiva (

UA

)

Día Día Noche Noche

Horas del día

Día Día Noche Noche

Día Día Noche Noche

Genes Reloj

LEPTINA

RECEPTOR LEP

ADIPONECTINA

RECEPTOR ADIPO 1

RECEPTOR ADIPO 2

PER2

BMAL1

CRY1

PPARγ

GR

HSD1

5αR

HSD2

An approximation to the temporal order in endogenous circadian rhythms of genes implicated in human adipose tissue metabolism.

Garaulet M, Ordovás JM, Gómez-Abellán P, Martínez JA, Madrid JA.

J Cell Physiol. 2010 Dec 6.

Región

adiposa Int J Obes

2008

Sexo Obes Surg

2012

Menopausia Age

2012

Estrés Plos One

2012

Obesidad Obesity 2010

Chronobiol Int 2011

Chronobiol Int 2012

El tejido adiposo presenta un reloj

An approximation to the temporal order in endogenous circadian rhythms of genes implicated in human adipose tissue metabolism.

Garaulet M, Ordovás JM, Gómez-Abellán P, Martínez JA, Madrid JA.

J Cell Physiol. 2010 Dec 6.

La hora de la comida

Timing of food intake predicts weight loss effectiveness.

Garaulet M, et al. Int J Obes (Lond). 2013

No sólo el qué sino el cuándo

Pérdida de peso según la hora de la comida

Garaulet et al., International Journal of Obesity, 2012

Pes

o C

orpo

ral

(kg)

Comen antes 3:00 pm

Comen después 3:00 pm

Semanas de tratamiento

Cronobiología y genética

Mujer matutina: Eficiente, metódica, mejor organizada

Hombre vespertino (Tarde): original, creativo (estresado)

Núcleo de leucocitos

ADN

¿Qué es un polimorfismo?

Garaulet et al., European Journal of Human Genetics, 2009.

A Delgada

Baja ingesta

Buen sueño

Alelo A

Estructura del ARNm

70%

Más obesos

Elevada ingesta

Peor sueño

Más cintura

T

Alelo T

Estructura del ARNm

30%

Garaulet et al., International Journal of Obesity, 2009.

CLOCK 3111T/C

Peores ritmos de temperatura (C) Vespertinas

a)

C T

(P=0.84) (P=0.005)

<11.8% >11.8%

92

94

96

98

100

102

104

C T

rs1801260 (3111T/C)

Cir

cunferencia

de cin

tura (cm

)

Alta ingesta

Garaulet et al., Am J Clin Nutr, 2009

El efecto perjudicial se encontró sólo con alta ingesta de grasas (saturadas)

Baja ingesta

Heredabilidad MATUTINO O VESPERTINO

4 veces más similares

Epigenética: Es la regulación heredable de la expresión génica sin cambio en la secuencia de nucleótidos

Epigenética

EPIGENÉTICA

Proceso de metilación del ADN

Los hijos del hambre y de la guerra

• El feto formado en un ambiente intrauterino deficiente en nutrientes, desarrolla mecanismos para aprovechar las reservas. • Cuando nace el bebé, en el ambiente de sobrealimentación en el que vivimos, tiende a engordar.

Hábitos

alimentarios

Estrés

Sueño Ejercicio

Estilo de vida

Grado de obesidad y metilación

N= 60 mujeres con diferentes grados de obesidad

Fermín I. Milagro et al. (de Marta Garaulet) Chronobiology International. 2012

Normopeso

Sobrepeso+Obesidad

Clock_CpG1 Clock_CpG5,6 Clock_CpG8

% d

e M

etila

ción

Conducta y metilación

CLOCK CPG 1

Altamente metilado Regresión logística Pvalue

Picar con Frecuencia 12 veces más 0.026

Comer Rápido 3 veces más 0.08

Comer cuando se está

aburrido

9 veces más

0.008

Comer de grandes

paquetes

19 veces más

0.004

Fermín I. Milagro1, Purificación Gómez-Abellán2., Javier Campión1, J. Alfredo Martínez1, José M. Ordovás3,4,5,

Marta Garaulet2.

Chronobiology international. 2012

Buena respuesta al tratamiento

Usar la comida como recompensa

Comportamientos obesogénicos

Depresión de invierno

Trastornos del sueño y Vespertinidad

Insomnio

Esquizofrenia

Depresión bipolar

Trastornos del estado de ánimo

Depresión y sueño defectuoso

Depresión unipolar

Desorden bipolar

Usar la comida

como recompensa

Trastornos del estado de ánimo

Buena respuesta ante tratamiento

psicológico

Fatiga depresión (mujeres)

Despertar temprano (hombres)

Chronobiology and Obesity, Springer 2012. Marta Garaulet and José M Ordovás

Queda mucho camino…

Grupo de Investigación en Obesidad de la Universidad de Murcia

Grupo Clínico de Centros de Nutrición Garaulet

La nutrición es como una orquesta donde lo importante no es que haya alimentos buenos y malos

sino que todos ellos suenen en armonía Gregorio Varela

A la hora de alcanzar la armonía el “cuándo”, es importante…

Cuando la orquesta interna de nuestro organismo se desafina se produce la enfermedad