J Clin Endocrinol Metab. 2007 Aug;92(8):3278-84.
Haltia lt, Viljanen A, Parkkola R, Kemppainen N, Rinne jo, Nuutila P, Kaasinen V.
Fuente
Departamento de Neurología, Universidad de Turku, PO Box 52, FIN-20521 Turku, Finlandia. [email protected]
Resumen
Resumen
Contexto y Objetivo:
La obesidad se asocia con varias anomalías metabólicas. Estudios recientes sugieren que la obesidad también afecta la función cerebral y es un factor de riesgo para algunas enfermedades cerebrales degenerativas. El objetivo de este estudio fue examinar los efectos del aumento de peso y la pérdida de peso en la estructura de la sustancia blanca y gris del cerebro. Supusimos que las posibles diferencias observadas en los cerebros de los sujetos obesos desaparecerían o disminuirían después de un período de dieta intensiva.
Métodos:
En la parte I del estudio, exploramos con imágenes de resonancia magnética 16 magra (índice de masa corporal promedio, 22 kg / m2) y 30 obesos (índice de masa corporal promedio, 33 kg / m)2) sujetos sanos. En la parte II, los sujetos obesos de 16 continuaron con una dieta muy baja en calorías para la semana de 6, después de lo cual se analizaron nuevamente. Los volúmenes regionales de materia blanca cerebral y gris se calcularon utilizando morfometría basada en voxel.
Resultados:
Los volúmenes de materia blanca fueron mayores en los sujetos obesos, en comparación con los sujetos magros en varias regiones cerebrales basales, y los individuos obesos mostraron una correlación positiva entre el volumen de materia blanca en las estructuras cerebrales basales y la relación cintura-cadera. La expansión de la materia blanca detectada se invirtió parcialmente mediante la dieta. Los volúmenes regionales de materia gris no difirieron significativamente en los sujetos obesos y magros, y la dieta no afectó a la materia gris.
conclusiones:
El mecanismo preciso para los cambios de la materia blanca descubiertos sigue sin estar claro, pero el presente estudio demuestra que la obesidad y la dieta están asociadas con cambios opuestos en la estructura del cerebro. No se excluye que la expansión de la materia blanca en la obesidad tenga un papel en la neuropatogénesis de las enfermedades cerebrales degenerativas.
La obesidad está acompañada de cambios en la composición corporal y aumentos en la grasa visceral y sc. La acumulación de grasa corporal está relacionada con múltiples anomalías metabólicas, que pueden predisponer a enfermedades como la diabetes tipo 2, hipertensión, accidente cerebrovascular y cáncer. Los cambios del sistema nervioso central en la obesidad son menos conocidos, aunque los estudios epidemiológicos sugieren una relación entre ciertas enfermedades cerebrales degenerativas y la obesidad. Se sabe que el aumento de peso corporal es un factor de riesgo para el deterioro cognitivo (1, 2) y la enfermedad de Alzheimer (3), y la asociación entre la obesidad y la demencia es independiente de otras condiciones comórbidas (4). La obesidad central también puede estar asociada con un mayor riesgo de otros trastornos neurológicos, como la enfermedad de Parkinson (5). Los mecanismos fisiopatológicos que subyacen a estas complejas relaciones no se conocen bien, pero un posible vínculo entre la obesidad y las enfermedades demenciales es el desarrollo de resistencia a la insulina y / o diabetes mellitus, que afecta la cognición (1).
Por lo tanto, los estudios sobre enfermedades cerebrales degenerativas apoyan la idea de que la obesidad tiene un impacto negativo en la función cerebral, y hay estudios en humanos que indican diferencias funcionales en el cerebro entre individuos sanos obesos y magros. Los estudios de imagen con tomografía por emisión de positrones (PET) y la imagen de resonancia magnética funcional (IRMf) han encontrado que la obesidad está asociada con alteraciones en el flujo sanguíneo cerebral y la neuroquímica. Un estudio de PET con [11C] raclopride ha indicado que la disponibilidad de receptores de dopamina D2 en el cerebro de individuos muy obesos disminuye en proporción a su índice de masa corporal (IMC) (6). Los estudios que utilizan PET y las medidas del flujo sanguíneo cerebral regional han mostrado respuestas cerebrales diferenciales a la saciedad en individuos obesos y delgados (7, 8), y un estudio de fMRI demostró que la ingestión oral de glucosa induce una inhibición de la señal de fMRI en las partes del hipotálamo y que esta respuesta inhibitoria central está notablemente atenuada en los sujetos obesos (9). Otro estudio de resonancia magnética funcional reveló la mayor cantidad de áreas de activación cerebral en los comedores compulsivos obesos (en comparación con los comedores compulsivos magros y los comedores no adictos magros y obesos) en respuesta a los estímulos visuales y visuales de alimentos compulsivos (10). Además, un estudio previo con tomografía por emisión de fotón único mostró que la exposición visual a los alimentos se asocia con aumentos en el flujo sanguíneo cerebral regional de las cortes particales y temporales derechas en mujeres obesas pero no en mujeres de peso normal (11). Un estudio estructural reciente con la imagen de resonancia magnética (MRI) y la morfometría basada en voxel (VBM) indicó que los individuos obesos tienen un volumen de materia gris gris del cerebro significativamente más bajo en el giro postcentral, el opérculo frontal, el putamen y el giro frontal medio, en comparación con el grupo de sujetos magros, y que el IMC en sujetos obesos (pero no magros) se asocia negativamente con el volumen de materia gris del giro postcentral izquierdo (12). Además, se detectó una diferencia en el volumen de materia blanca en las proximidades del cuerpo estriado, en el que los sujetos obesos tenían mayor volumen que los sujetos delgados.
La mayoría de los estudios de imágenes cerebrales sobre la obesidad son comparaciones estáticas de grupo. A menudo, los grupos se han separado de acuerdo con el IMC y una variable del sistema nervioso central elegida, p.ej El flujo sanguíneo regional, los receptores de dopamina o el volumen de materia gris, se estudian de manera transversal. A nuestro entender, no hay análisis longitudinales de la función cerebral en la obesidad. En el presente estudio, nos interesaron los efectos del aumento y la pérdida de peso en la estructura de la sustancia blanca y gris del cerebro humano. Los fosfolípidos son componentes principales de las membranas neuronales y gliales, y participan en la remodelación y síntesis de membranas y la transducción de señales (13). El metabolismo de los fosfolípidos del cerebro es un proceso dinámico, que se ve afectado, por ejemplo, por la concentración plasmática de ácidos grasos libres. Aproximadamente 5% de los ácidos grasos no esterificados se extraen de la sangre a medida que pasa a través del cerebro de rata, y la extracción es independiente del flujo sanguíneo cerebral (13). La obesidad está acompañada por el exceso de ácidos grasos libres en el plasma que produce la acumulación de grasa en los adipocitos, así como en varios órganos. Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que los individuos obesos podrían tener diferencias en el metabolismo de la grasa cerebral y una mayor acumulación de grasa en la materia blanca, y esto podría tener un reflejo del volumen de la materia blanca.
El estudio se diseñó para consistir en dos partes: 1) una comparación convencional en el cerebro de personas obesas y delgadas y análisis de correlación, y 2) un seguimiento longitudinal de cerebros individuales después de una gran pérdida de peso corporal rápida. En la parte I, investigamos las diferencias en los volúmenes regionales de materia gris y blanca del cerebro entre individuos delgados y obesos. En la parte II, una subpoblación de individuos obesos (n = 16) de la primera parte comenzó una dieta controlada muy baja en calorías (VLCD) para 6 wk, y la segunda exploración cerebral siguió después de haber reducido exitosamente su peso en promedio en 12 %. Se sabe que las dietas tienen un efecto beneficioso, por ejemplo, sobre la sensibilidad a la insulina y los lípidos plasmáticos en individuos obesos (14), y la reducción de peso también se asocia con una reducción en el nivel de leptina en plasma (15). El cerebro, como tejido rico en lípidos, también podría verse afectado por la pérdida de peso. Probamos si la reducción de peso podría disminuir el volumen cerebral en sujetos obesos en línea con la reducción de grasa en todo el cuerpo.
Sujetos y métodos
Asignaturas y diseño del estudio.
Parte I.
El estudio incluyó sujetos obesos 30 (hombres 12 y mujeres 18) y magros 16 (ocho hombres y ocho mujeres). Las personas delgadas se definieron como aquellas con un IMC inferior a 26 kg / m2 y los individuos obesos aquellos con un IMC superior a 27 kg / m2. Se excluyeron los pacientes con trastornos alimentarios, enfermedades metabólicas, enfermedades cardiovasculares, función hepática o renal anormal previa o actual, anemia o tratamiento con corticosteroides orales. Las principales características físicas y metabólicas de los sujetos se presentan en la Tabla 1.⇓. Los individuos obesos tenían concentraciones plasmáticas en ayunas significativamente más altas de glucosa, insulina, leptina y ácidos grasos libres (Tabla 1⇓). Se obtuvo un consentimiento informado por escrito después de explicar a los sujetos el propósito y los riesgos potenciales del estudio. El protocolo de estudio fue aprobado por el comité de ética de Southwest Finland Healthcare District y se realizó de acuerdo con los principios de la declaración de Helsinki.
Principales características demográficas y valores de laboratorio (después del ayuno) de los sujetos estudiados.
Parte II.
Dieciséis sujetos obesos (cuatro hombres y mujeres 12) de la parte I participaron en la parte II, durante la cual se les prescribió un VLCD (Tabla 2⇓). Todas las comidas diarias fueron reemplazadas por productos VLCD por un período de 6 semana (Nutrifast; Leiras Finland, Helsinki, Finlandia) (2.3 MJ, 4.5 g grasa, 59 g proteína y 72 g carbohidrato por día). Agregado a Nutrifast, los sujetos bebían diariamente al menos 2 litros de agua o refrescos sin azúcar. No se permitieron cambios en la actividad física. La dieta fue controlada regularmente por una enfermera del estudio con experiencia nutricional. Después de la dieta hubo un período de recuperación de 1-wk con dieta normocalórica para evitar el estado catabólico. La RM, las mediciones antropométricas y las evaluaciones de laboratorio se repitieron después del período de recuperación. Las masas de tejido adiposo en el área abdominal se evaluaron a nivel del disco intervertebral L2 / L3 antes y después de la dieta utilizando un método estandarizado basado en MRI (16).
Imágenes y análisis de datos.
Las resonancias magnéticas se obtuvieron con el escáner Philips Gyroscan Intera 1.5 T CV Nova Dual (Philips, Best, Países Bajos). El conjunto de datos de eco de campo rápido (FFE) tridimensional ponderado de T1 completo se adquirió en el plano transversal (repetición de tiempo = 25 msec, eco de tiempo = 5 msec, ángulo de giro = 30 °, número de excitaciones (NEX) = 1, y campo de visión = 256 × 256 mm2), produciendo al menos 160 cortes contiguos a través de la cabeza. Las imágenes se transfirieron a una computadora personal y se convirtieron al formato Analizar utilizando MRIconvert (http://lcni.uoregon.edu/∼jolinda/MRIConvert/) y se analizó utilizando SPM2 (Wellcome Department of Cognitive Neurology, Londres, Reino Unido; http // www.fil.ion.ucl.ac.uk / spm) y Matlab 6.5 (The MathWorks, Natick, MA). El protocolo VBM optimizado se aplicó a las imágenes (17). Antes del análisis VBM, un neurorradiólogo experimentado (RP) realizó una evaluación clínica visual de las imágenes de RM. Un sujeto magro de edad avanzada tenía un pequeño infarto lacunar cerca de la corteza insular izquierda; no se observaron otros hallazgos clínicamente significativos en ninguno de los sujetos.
Plantillas
Se crearon plantillas personalizadas para facilitar la normalización y segmentación óptimas de las imágenes de resonancia magnética de los sujetos obesos y magros. La generación de plantillas se realizó mediante una extensión de la caja de herramientas para el algoritmo de segmentación de SPM2 (Christian Gaser, Universidad de Jena, Jena, Alemania; http://dbm.neuro.uni-jena.de/vbm/). Las plantillas se construyeron porque el contraste de las exploraciones actuales de MRI podría diferir de la plantilla existente, los datos demográficos de la población actual del sujeto podrían diferir de los utilizados para generar la plantilla existente, y cada escáner introduce no uniformidades e inhomogeneidades específicas. Por lo tanto, las plantillas se construyeron en un intento de reducir el potencial de sesgo hacia un grupo durante la normalización espacial (18).
VBM optimizado
Después de la creación de plantillas específicas de estudio, el protocolo optimizado se aplicó a los datos originales (17). El protocolo VBM optimizado mejora la normalización espacial mediante el uso de imágenes de materia gris y una plantilla de materia gris en lugar de imágenes T1 anatómicas. El protocolo optimizado también implica la limpieza de particiones mediante la aplicación de operaciones morfológicas y la modulación opcional de las particiones para preservar la cantidad total de señal. Debido a que estábamos interesados principalmente en las diferencias volumétricas en la obesidad en lugar de las diferencias en las concentraciones, optamos por utilizar modulación adicional en nuestro protocolo VBM. El corte de la normalización espacial fue 25 mm, se utilizó una regularización no lineal media y el protocolo incluyó iteraciones no lineales 16. Las imágenes moduladas se suavizaron con un ancho completo de 12-mm a mitad del máximo (FWHM) kernel gaussiano isotrópico. En estudios anteriores, el VBM optimizado se ha validado correctamente y la técnica de clasificación de tejidos utilizada en el VBM ha dado resultados altamente reproducibles (17).
Analisis bioquimicos
La concentración de glucosa en plasma se determinó por duplicado mediante el método de la glucosa oxidasa (analizador Analox GM9; Analox Instruments, Londres, Reino Unido). La hemoglobina glicosilada se midió mediante cromatografía líquida rápida de proteínas (MonoS; Pharmacia, Uppsala, Suecia). La concentración de insulina plasmática se midió mediante ensayos de fluoroinmunoensayos de doble anticuerpo (Autodelfia; Wallac, Turku, Finlandia). El colesterol total en suero y el colesterol de lipoproteínas de alta densidad se midieron utilizando métodos enzimáticos estándar (Roche Molecular Biochemicals, Mannheim, Alemania) con un analizador completamente automatizado (Hitachi 704; Hitachi, Tokio, Japón). El colesterol de lipoproteínas de baja densidad en suero se calculó de acuerdo con la ecuación de Friedewald (19). Los ácidos grasos libres en suero se determinaron mediante un método enzimático (acil-CoA sintasa-acil-CoA oxidasa peroxidasa método; Wako Chemicals, Neuss, Alemania). La leptina plasmática se analizó con RIA (Linco, St. Charles, MO). En la parte I, los datos de los análisis de sangre, la circunferencia de la cintura y la relación cintura-cadera no estaban disponibles en cuatro sujetos delgados y faltaban los datos de leptina en un sujeto obeso.
análisis estadístico
Los datos modulados y suavizados se analizaron mediante el mapeo paramétrico estadístico (SPM2) utilizando el modelo lineal general. Los cambios volumétricos se probaron mediante el análisis de los datos modulados. Debido a que durante la modulación incorporamos la corrección para el cambio de volumen inducido por la normalización espacial, fue apropiado incluir el volumen intracraneal total (TIV) como covariable para eliminar cualquier variación debida a las diferencias en el tamaño de la cabeza. TIV se calculó utilizando la función get_globals de SPM2. Se calculó y sumó el número de voxels en cada uno de los compartimentos de tejido.
Para el análisis estadístico, se excluyeron los voxels con un valor de materia gris o blanca menor que 0.1 para evitar posibles efectos de borde alrededor del borde entre la materia gris y blanca. Las diferencias entre los sujetos obesos y magros se analizaron con análisis de covarianza utilizando el sexo y TIV como covariables de confusión. Los análisis de correlación entre las medidas físicas / metabólicas y los volúmenes de materia blanca / gris del cerebro se realizaron con un análisis de regresión múltiple utilizando el sexo y TIV como covariables de confusión. Los efectos de la dieta sobre la materia blanca y gris fueron probados con pares t Pruebas dentro de SPM2. Los análisis de correlación para la parte II se realizaron con regresión simple mediante el cálculo de imágenes delta (escaneo 1 - escaneo 2) y valores delta para medidas físicas y metabólicas. El umbral de altura en los análisis de SPM se estableció en P = 0.01 y amplitud de los voxels de 50. La extensión de SPM de la utilidad espacial MNI (Sergey Pakhomov, Academia de Ciencias de Rusia, San Petersburgo, Rusia) se usó para interpretar las SPM y determinar las etiquetas anatómicas apropiadas. El nivel de significación estadística se estableció en voxel corregido a nivel P <0.01 [corregido para comparaciones múltiples usando tasa de descubrimiento falso (FDR)]. Los datos se presentan como medias (sd), a menos que se indique lo contrario.
Resultados
Volúmenes cerebrales regionales en sujetos magros y obesos (parte I)
Se observaron mayores volúmenes relativos de materia blanca en el cerebro en sujetos obesos, en comparación con sujetos magros, en varias regiones: giros temporales superior, medio e inferior; giro fusiforme; giro parahipocampal; tallo cerebral y cerebelo (todos los hallazgos bilateralmente) (Fig. 1⇓, A y B). En el mapa cerebral de SPM, los vóxeles contiguos con una diferencia de grupo significativa en el volumen relativo de sustancia blanca se fusionaron formando dos grupos [voxeles 35,901, vóxel pico (a 6 mm, −23 mm, −29 mm), FDR corregido P = 0.006; Voxeles 16,228, voxel pico (a −52 mm, −18 mm, −28 mm), FDR corregido P = 0.006] (Tabla 3⇓). Los sujetos magros no tenían mayores volúmenes de materia blanca, en comparación con los sujetos obesos, en cualquier región del cerebro. El significado (sd) el volumen global de materia blanca fue 0.486 litros (0.063) en sujetos obesos y 0.458 litros (0.044) en sujetos magros (TIV corregida P = 0.14).
A, regiones en las que los sujetos obesos mostraron mayores volúmenes de materia blanca, en comparación con los sujetos magros. Los mapas paramétricos estadísticos se representan en la RMN de T1 promedio de toda la muestra del estudio (n = 46). Barra de color denota valores estadísticos t. Tenga en cuenta la distribución simétrica de los grupos en los lóbulos temporales y el tronco cerebral. Se presentan hallazgos significativos, FDR corregido P = 0.006. B, volúmenes de materia blanca del macho (cuadrados) y femenino (círculos) sujetos en un grupo que ocupaba partes de los lóbulos temporal y límbico izquierdo (vóxeles 16,228), representados en función de la proporción de la circunferencia de la cintura a la cadera. Tenga en cuenta los volúmenes más bajos de materia blanca en los sujetos con una relación más baja de cintura a cadera.
Ubicaciones de diferencias regionales significativas en el volumen de materia blanca en la parte I y la parte II del estudio
Se observó una correlación positiva entre el volumen de materia blanca y la relación cintura-cadera en el grupo de obesos en lóbulos temporales, tronco del encéfalo y cerebelo (como anteriormente). Además, se observó la misma correlación en partes de los lóbulos límbico y occipital (núcleo lentiforme y giro occipital medio). Estas áreas formaron dos grupos con correlación significativa [voxels 59,340, voxel pico (a −33 mm, −53 mm, −47 mm), FDR corregido P = 0.008; Voxeles 7,269, vóxel pico (en 43 mm, −48 mm, −21 mm), FDR corregido P = 0.008]. La edad no se correlacionó significativamente con la relación cintura / cadera (r = 0.21, P = 0.28). Otra asociación positiva en sujetos obesos se detectó entre el volumen de materia blanca y la concentración de ácido graso libre en suero. Esto fue significativo en el grupo que ocupó las partes de los lóbulos occipital y temporal izquierdo (vóxeles 10,682, vóxel pico (a −43 mm, −49 mm, −18 mm), FDR corregido P = 0.004]. No se observaron correlaciones significativas entre el volumen de materia blanca y el IMC. En el grupo magro, no se observaron correlaciones significativas entre las medidas físicas o metabólicas y los volúmenes regionales.
No hubo diferencias estadísticamente significativas en los volúmenes de materia gris entre los sujetos obesos y magros, aunque los sujetos delgados tenían mayores volúmenes de materia gris a nivel de tendencia en ciertas regiones del cerebro, como los giros cingulados, los giros frontales superior y medial, el tronco cerebral y el cerebelo ( FDR corregido P = 0.025). El significado (sd) el volumen global de materia gris fue 0.752 litros (0.070) en sujetos obesos y 0.734 litros (0.074) en sujetos magros (TIV corregida P = 0.79).
Efecto de la dieta (parte II)
Seis semanas de dieta VLC indujo una reducción de peso altamente significativa en todos los sujetos obesos [11 (3.4) kg, rango 6.6 – 19 kg] y una disminución de las masas de grasa sc y visceral en el área abdominal (Tabla 2⇓). La pérdida de peso se asoció con disminuciones en la presión arterial, colesterol, leptina y hemoglobina glicosilada (Tabla 2⇓), pero no se observaron cambios significativos en las concentraciones de glucosa e insulina en plasma en ayunas.
Efecto de la dieta en medidas físicas y valores de laboratorio (después del ayuno)
La dieta redujo el volumen global de materia blanca: litros 0.498 (0.051) antes y litros 0.488 (0.048) después de la dieta (P = 0.002). Los volúmenes regionales de materia blanca disminuyeron en el lóbulo temporal izquierdo (giro fusiforme; giro parahipocampal; y giros temporales inferior, medio y superior) [vóxeles contiguos de 12,026, vóxel pico (en −46, −6 y −31 mm), FDR corregido P = 0.009] (Fig. 2⇓, A y B, y Tabla 3⇑). Además, la reducción de la materia blanca alcanzó un nivel de tendencia significativa en varios otros grupos (FDR corregida P valor entre 0.03 y 0.07). Ninguna de las estructuras cerebrales mostró aumentos en los volúmenes de materia blanca después de la dieta. Los cambios en la materia gris global o regional no fueron significativos (P > 0.28).
A, región del cerebro en la que los sujetos obesos mostraron reducciones significativas en los volúmenes de materia blanca después de la semana 6 de la dieta. Los mapas paramétricos estadísticos se representan en la RMN de T1 promedio de la submuestra de dieta (n = 16). Barra de color Denota valores estadísticos T, FDR corregido P = 0.009. B, el efecto de la dieta en volúmenes individuales de materia blanca en el grupo que se muestra en A. tabletas, Sujetos masculinos; círculos, sujetos femeninos.
Discusión
Este estudio demuestra que los sujetos obesos tienen mayores volúmenes de materia blanca en varias regiones cerebrales basales, en comparación con los sujetos delgados. Cuando los sujetos obesos se trataron con VLCD para 6 wk, se encontró una reducción en el volumen global de materia blanca y el volumen regional de materia blanca en el lóbulo temporal izquierdo. Los volúmenes globales y regionales de materia gris fueron similares entre los grupos y no se modificaron con la dieta.
Se ha detectado un aumento en el volumen de materia blanca en las proximidades del cuerpo estriado de sujetos con obesidad grave (IMC 39.4) (12). En ese estudio, el volumen de materia gris fue menor en los sujetos obesos en varias regiones del cerebro y se observó una asociación inversa entre el IMC y el volumen de materia gris en el giro postcentral izquierdo en sujetos obesos pero no magros. No detectamos diferencias significativas en la materia gris entre los sujetos magros y obesos, aunque hubo varias áreas del cerebro en las que los sujetos obesos mostraron volúmenes de materia gris más bajos en el nivel de tendencia que los individuos delgados (P = 0.025). Debido a que los sujetos en el presente estudio eran menos obesos, en comparación con los del estudio anterior (12), es posible que la obesidad crónica más grave influya en la materia gris junto con la materia blanca.
En el presente estudio, se observaron mayores volúmenes de materia blanca en el grupo de obesos en regiones bilaterales basales, y la expansión de la materia blanca se asoció con un aumento de la relación cintura-cadera (con corrección de género) pero no con el IMC. Numerosos estudios han demostrado que la distribución, en lugar de la cantidad, de grasa corporal está relacionada con los cambios metabólicos (20, 21, 22). La proporción de cintura a cadera parece ser mejor que el IMC en la evaluación del riesgo de enfermedades cardiovasculares y anomalías metabólicas en mujeres pre y posmenopáusicas (23). Además, hay pruebas de un estudio grande reciente (n = 27,007), que la proporción cintura-cadera agrega información pronóstica sobre el riesgo cardiovascular en mujeres en todos los niveles de IMC y hombres con peso normal (24). En el presente estudio, observamos una fuerte correlación positiva corregida por el sexo entre la relación cintura-cadera y el volumen de materia blanca. Esto sugiere que la materia blanca cerebral puede estar más relacionada con la acumulación de grasa abdominal en lugar de grasa corporal per se. Sin embargo, dentro del cerebro, el gran tamaño total de los grupos sugiere que la relación podría ser más general y menos específica de la región. Una interpretación podría ser que el aumento de la grasa visceral está asociado con la acumulación de grasa en la mielina central en todo el cerebro.
El estudio actual también demostró una asociación positiva entre la concentración de ácidos grasos libres en suero y el volumen de materia blanca cerebral en los lóbulos occipital y temporal izquierdo en sujetos obesos, y los sujetos obesos mostraron concentraciones significativamente más altas de ácidos grasos libres en suero. Por lo tanto, una explicación de las diferencias de la materia blanca en la obesidad podría ser el metabolismo anormal de los lípidos y la acumulación en el cerebro. Estudios previos con roedores han demostrado que el metabolismo hipotalámico de los ácidos grasos puede modificar el comportamiento de alimentación y que los niveles hipotalámicos de aciltransferasa-coenzima grasa de cadena larga pueden aumentarse mediante una esterificación mejorada de los lípidos circulantes o centrales y / o mediante la inhibición local de oxidación de lípidos (25). Los hallazgos del presente estudio junto con los resultados de estudios en animales sugieren que el exceso de ácidos grasos en la obesidad podría resultar en un metabolismo patológico de los lípidos en el cerebro, y esto podría influir tanto en el volumen de la sustancia blanca del cerebro como en la función cerebral en la regulación de los alimentos. consumo. Por otro lado, aunque las diferencias de volumen detectadas están en línea con la hipótesis del estudio, no prueban directamente que la obesidad esté acompañada por la acumulación de grasa en el cerebro. Para confirmar la hipótesis, los estudios futuros deberían proporcionar más evidencia de que el metabolismo de los ácidos grasos del cerebro cambia en la obesidad en los seres humanos.
Cabe señalar que aunque VBM puede detectar con precisión los cambios en el volumen regional, no proporciona ninguna pista sobre el agente causal. Por lo tanto, la expansión del volumen de la materia blanca en la obesidad no está necesariamente relacionada con el tejido adiposo o la mielina. En teoría, el estado de hidratación individual podría influir en el volumen de la sustancia blanca porque se ha informado que la falta de ingesta de líquidos para 16 h disminuye el volumen cerebral en un 0.55% (26). Sin embargo, los sujetos delgados y obesos siguieron instrucciones de ayuno idénticas antes de la RMN y tuvieron valores de hematocrito en sangre normales (y similares) (media 41% en el grupo magro, 42% en el grupo obeso). En segundo lugar, los hallazgos fueron selectivos regionalmente y se ubicaron predominantemente en las regiones cerebrales basales. En la parte de intervención, los sujetos obesos se sometieron a una dieta normocalórica 1-wk antes de la segunda exploración de MRI, que presumiblemente normalizó el equilibrio del líquido. También tenían valores normales de hematocrito en la sangre antes y después de la dieta (39 vs 37%, respectivamente), lo que sugiere que no hubo cambios significativos en el estado de hidratación.
Se sabe que la dieta mejora la sensibilidad a la insulina y el perfil lipídico en plasma (14), por lo tanto previniendo las comorbilidades asociadas a la obesidad. Los efectos de la dieta en la estructura del cerebro no se han estudiado previamente. La disminución de la materia blanca inducida por la dieta en la parte II del presente estudio, combinada con los resultados de la parte I, sugiere que tanto el aumento de peso crónico como la rápida pérdida de peso están relacionados con la materia blanca del cerebro. Fue más allá del alcance de este estudio investigar la importancia clínica de los cambios en el volumen de la materia blanca en la obesidad. No podemos responder si los cambios estructurales del cerebro informados son primarios o secundarios. Sin embargo, sobre la base de la localización de los hallazgos en la materia blanca rica en mielina (con la preservación de la materia gris), especulamos que los cambios demostrados son secundarios, lo que refleja la acumulación de grasa. Fallamos en relacionar los cambios de la materia blanca en la dieta con los cambios en las medidas físicas o metabólicas, aunque se observó una relación de tendencia entre la reducción de la materia blanca y la pérdida de grasa visceral abdominal (en relación con la grasa sc). Sin embargo, los resultados no sugieren que el cambio de la sustancia blanca central sea un evento aislado en el aumento de peso y la pérdida de peso, sino que las subpoblaciones estudiadas de sujetos obesos 30 (parte I) y sujetos obesos 16 (parte II) podrían haber sido demasiado pequeños Para análisis de correlación con la gran variación. Finalmente, debido a posibles errores de registro y suavizado, es posible que aunque la gran mayoría de las diferencias observadas reflejen cambios en la materia blanca, no se puede excluir que se incluya alguna señal de materia gris en la señal total.
Para concluir, hemos presentado datos que indican que la obesidad está asociada con la expansión del volumen de la sustancia blanca del cerebro. La relación más significativa se observó entre la relación cintura-cadera y la materia blanca. En el análisis longitudinal, los resultados demostraron una reducción de la materia blanca cerebral después de una dieta a corto plazo. Si bien los estudios epidemiológicos han demostrado que el riesgo de enfermedades cerebrales degenerativas aumenta en los individuos obesos, la importancia clínica de los cambios en la materia blanca aquí presentados en la obesidad y la dieta sigue sin estar clara. Se podrían diseñar estudios futuros para investigar el papel de la acumulación de grasa central y las anomalías de la materia blanca en la neuropatogénesis de la degeneración.
AGRADECIMIENTOS
Agradecemos al Dr. Paul Maguire (Universidad de Groningen, Groningen, Países Bajos) por su inestimable ayuda en el análisis de imágenes. También agradecemos al personal del Centro de PET de Turku por su asistencia especializada en los exámenes.
Notas a pie de página
Este trabajo fue apoyado por la Academia de Finlandia (Decisión 104334), el Hospital Central de la Universidad de Turku y la Fundación de la Universidad de Turku.
Información de divulgación: LTH, AV, RP, NK, JOR, PN y VK no tienen nada que declarar.
Primera publicación en línea Mayo 29, 2007
Abreviaturas: IMC, índice de masa corporal; FDR, tasa de descubrimiento falso; RMN, RM funcional; RM, resonancia magnética; PET, tomografía por emisión de positrones; TIV, volumen intracraneal total; VBM, morfometría basada en voxel; VLCD, dieta muy baja en calorías.
- Recibido 13 de noviembre de 2006
- Aceptados Mayo 23, 2007.
Referencias
Artículos que citan este artículo
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