Obesidade: fisiopatoloxía e intervención (2014)

Yi Zhang,^1,2,* Ju Liu,¹ Jianliang Yao,¹ Gang Ji,³ Qian longo,⁴ Jing Wang,¹ Guansheng Zhang,¹ Jie Tian,¹ Yongzhan Nie,³ Yi Edi. Zhang,^2,5 Mark S. Gold,² Yijun Liu^2,4,6,*

Información do autor ► Notas de artigos ► Información sobre dereitos de autor e licenza ►

A obesidade presenta un grave risco para a saúde do século 21st. Promove enfermidades co-mórbidas como enfermidades cardíacas, diabetes tipo 2, apnea obstructiva do sono, certos tipos de cancro e artrosis. A inxestión excesiva de enerxía, a inactividade física e a susceptibilidade xenética son os principais factores causais da obesidade, mentres que, nalgúns casos, as mutacións xénicas, trastornos endocrinos, medicamentos ou enfermidades psiquiátricas poden ser causas subxacentes. O desenvolvemento e mantemento da obesidade pode implicar mecanismos fisiopatolóxicos centrais como a regulación do circuíto cerebral deteriorado e a disfunción hormonal neuroendocrina. A dieta e o exercicio físico ofrecen as bases do tratamento da obesidade e pódense tomar medicamentos anti-obesidade en conxunto para reducir o apetito ou a absorción de graxa. As cirurxías bariátricas pódense realizar en pacientes obesos excesivamente para diminuír o volume do estómago e a absorción de nutrientes e inducir a saciedade máis rápida. Esta revisión ofrece un resumo da literatura sobre os estudos fisiopatolóxicos da obesidade e analiza as estratexias terapéuticas relevantes para a xestión da obesidade.

3.1 Comida Binge

A alimentación desordenada e as prácticas malsanas de control do peso están moi estendidas entre os adolescentes, o que pode poñer en risco un trastorno alimentario. Os trastornos alimentarios están asociados a un curso crónico, altas taxas de reincidencia e numerosas comorbilidades médicas e psicolóxicas. Por iso, a necesidade dunha identificación e prevención precoz dos trastornos alimentarios convértese nun problema importante que require máis atención dos servizos de atención primaria [18,19].

O trastorno por alimentación excesiva (BED) é o trastorno alimentario máis común nos adultos. O trastorno afecta á saúde emocional e física dun individuo e é un importante problema de saúde pública [20,21]. Arredor do 2.0% dos homes e o 3.5% das mulleres padecen esta enfermidade durante toda a vida: estatísticas superiores ás dos trastornos alimentarios comunmente recoñecidos anorexia nervosa e bulimia nervosa [20]. O BED caracterízase por comer por sen producir episodios posteriores de purga e unha asociación co desenvolvemento da obesidade grave [22]. As persoas que son obesas e teñen un traxe de envellecemento a miúdo sufriron sobrepeso a unha idade máis temprana que as que non teñen o trastorno [23]. Tamén poden perder e volver a cobrar peso con máis frecuencia ou ser hipervixentes sobre o aumento de peso [23]. Os episodios de binging normalmente inclúen alimentos con alto contido de graxa, azucre e / ou sal, pero baixos en vitaminas e minerais, e unha mala alimentación é frecuente en persoas con BED [21,23]. Os individuos a miúdo están molestos co seu comer excesivo e poden estar deprimidos. Os individuos obesos con BED están en risco de comorbilidades comúns asociadas á obesidade como a diabetes mellitus tipo 2, enfermidades cardiovasculares (é dicir, hipertensión e enfermidades cardíacas), problemas gastrointestinais (por exemplo, enfermidade da vesícula), niveis altos de colesterol, problemas musculoesqueléticos e apnea obstructiva do sono [20,21]. A miúdo teñen unha calidade de vida global inferior e adoitan padecer dificultades sociais [21]. A maioría das persoas con trastornos alimentarios non trataron de controlalo por si mesmos, pero fracasan no intento durante un período prolongado de tempo.

3.2 Dependencia de alimentos

O BED presenta características normalmente vistas con comportamentos adictivos (por exemplo, diminución do control e uso continuado de substancias a pesar de consecuencias negativas). As probas están a acumularse en apoio de conceptualizacións de dependencias da alimentación problemática [24]. Os modelos animais suxiren unha relación entre o consumo de comida e o consumo de alimentos similares ás dependencias. As ratas que reciben alimentos ricos en ingredientes altamente agradables ou procesados ​​(por exemplo, azucre e graxa) amosan indicadores de comportamento da comida por desgaste, como consumir cantidades elevadas de alimentos en poucos tempos e buscar alimentos altamente procesados ​​independentemente de consecuencias negativas (é dicir., choques de pés eléctricos) [25,26]. Máis aló das alteracións do comportamento, as ratas tamén demostran cambios neuronais implicados na adicción a drogas, como a dispoñibilidade reducida de receptores de dopamina D2 [26]. Estes datos suxiren que o BED pode ser unha manifestación da adicción aos alimentos [24].

Se a obesidade implica ou non a dependencia de alimentos nalgunhas persoas obesas aínda é discutible. Os datos en crecemento favorecen a idea de que o consumo excesivo de alimentos pode conducir condutas adictivas [27]. Algúns comportamentos adictivos, como os intentos fracasados ​​de reducir a inxestión de alimentos ou a alimentación continuada a pesar de caídas negativas, maniféstanse en pautas de alimentación problemáticas [27]. O cerebro tamén parece responder a alimentos altamente agradables nalgunhas modas similares como o fai ás drogas adictivas [28]. A hipótese actual é que certos alimentos ou ingredientes engadidos aos alimentos poden desencadear o proceso adictivo en persoas susceptibles [29]. O proceso adictivo vese máis ou menos como un problema de recidiva crónica dependente de factores que elevan a ansia de alimentos ou substancias relacionadas cos alimentos e aumentan o estado de pracer, emoción e motivación [30,31,32,33,34].

O Centro Yale Rudd para a Política Alimentaria e a Obesidade, unha organización sen ánimo de lucro e organización de políticas públicas, informou en 2007 impactantes similitudes nos patróns de uso e retirada de azucre e drogas clásicas de abuso, así como correlacións recíprocas entre a inxesta de alimentos e o abuso de substancias. (por exemplo, as persoas tenden a aumentar de peso cando deixan de fumar ou beber). Isto aumenta a posibilidade de que os alimentos saborosos e as substancias adictivas clásicas poidan competir por vías neurofisiolóxicas similares [35,36]. O Centro Rudd axudou a crear a Yale Food Addiction Scale (YFAS), deseñada para identificar signos de adicción expostos cara a certos tipos de alimentos con alto contido en graxa e azucre [37,38]. Gearhardt e a súa compañeira [39] recentemente examinaron a activación cerebral ás pistas de alimentos en pacientes con varias puntuacións na escala de adicción aos alimentos. Os pacientes foron sinalados por entrega inminente dun batido de chocolate ou unha solución de control sen sabor, ou recibiron un batido de chocolate ou unha solución sen sabor [39]. Os resultados mostraron unha asociación entre maiores puntuacións de adicción a alimentos e unha maior activación das rexións cerebrais que codifican a motivación en resposta a indicios de alimentos, como a amígdala (AMY), a córtex cingulada anterior (ACC) e a córtex orbitofrontal (OFC). Chegouse á conclusión de que os individuos adictivos son máis propensos a reaccionar ante os indicios de substancias e que a anticipación dunha recompensa cando se observa unha teta podería contribuír a comer compulsivamente [39]. En xeral, a adicción aos alimentos non está ben definida e pode estar asociada a trastornos no consumo de substancias [40] e trastornos alimentarios. É de resaltar que o DSM-5 propuxo revisións para recoñecer o trastorno por alimentación estomacal [41] como diagnóstico independente e renomeando a categoría de Trastornos alimentarios como trastornos alimentarios e alimentarios.

3.3 Síndrome de Prader-Willi (PWS)

O síndrome de Prader-Willi (PWS) é un trastorno de impresión xenética que orixina hiperfagia profunda e obesidade de inicio na primeira infancia [42]. Os pacientes con PWS mostran moitos comportamentos alimentarios [43]. Os estudos de neimagens neste modelo de trastorno alimentario humano que ocorre de xeito natural poden descubrir mecanismos neurofisiolóxicos que rexen a adicción aos alimentos ou a perda de control da alimentación en xeral. Unha das características da enfermidade é un marcado impulso obsesivo de comer excesivamente non só alimentos senón tamén obxectos neutros e non alimentarios. Un reforzo patolóxico excesivo e producido polos propios elementos inxeridos podería contribuír a este fenómeno [42,43,44,45,46,47,48,49,50]. Estudos de neuroimagens funcionais investigaron as anormalidades do circuíto neural relacionado coa alimentación mediante indicios visuais en pacientes con PWS [44]. En resposta a alto nivel visual contra A estimulación de alimentos con poucas calorías despois da administración de glicosa, os pacientes con PWS mostraron unha redución do sinal retardada no hipotálamo (HPAL), insula, córtex prefrontal ventromedial (VMPFC) e nucleus accumbens (NAc) [44], pero hiperactividade en rexións límbicas e paralímicas como a AMY que impulsan o comportamento alimentario e en rexións como a córtex prefrontal medial (MPFC) que suprime a inxestión de alimentos [47,51]. Aumento da activación no HPAL, OFC [46,51,52], VMPFC [49Tamén se observaron rexións de frontal bilateral, frontal inferior dereito, frontal superior esquerdo e bilateral de accións [48,52,53]. O noso grupo realizou un estudo fMRI en estado de repouso (RS-fMRI) combinado coa análise de conectividade funcional (FC) e identificou as alteracións da forza do FC entre as rexións do cerebro na rede de modo predeterminado, rede central, rede sensorial motora e rede de córtex prefrontal. , respectivamente [53]. Recientemente empregamos técnicas de análise de causalidade de RS-fMRI e Granger para investigar as influencias causais interactivas entre as principais vías neuronais que subxacen a alimentación excesiva en PWS. Os nosos datos revelaron influencias causais melloradas de xeito significativo desde o AMY ao HPAL e tanto do MPFC como do ACC ao AMY. En resumo, PWS é o extremo extremo dos casos humanos de obesidade e comportamentos alimentarios incontrolables. A investigación do sustento neurofisiolóxico do PWS e a súa asociación coa dependencia de substancias pode axudar a comprender mellor o control do apetito e a adicción aos alimentos [39,43].

4.1 Leptina

Unha hormona anorexixénica sintetizada a partir do tecido adiposo, a leptina regula o metabolismo dos lípidos estimulando a lipólise e inhibindo a lexénese [62]. A leptina atravesa a barreira hematoencefálica a través dun sistema de transporte saturable e comunica o estado metabólico da periferia (almacenamento de enerxía) aos centros reguladores hipotalámicos [63]. Unha vez ligada ao seu receptor central, a leptina reduce o regulamento de neuropéptidos estimulantes do apetito (por exemplo, NPY, AgRP) mentres que a hormona que estimula o alfa-melanocito anorexixénico, a transcripción regulada pola cocaína e a anfetamina e a hormona liberadora de corticotropina [63]. Os defectos xenéticos nos receptores de leptina e leptina producen unha grave obesidade de inicio precoz nos nenos [64]. A concentración de leptina no sangue é elevada en obesidade, favorecendo unha resistencia á leptina que fai que a leptina elevada fose en frear o apetito e a obesidade. A presenza de resistencia á leptina pode ofrecer unha explicación parcial á hiperfagia grave en pacientes con PWS cuxos niveis sépticos de leptina son bastante altos [64]. As persoas que están en proceso de adicción aos alimentos tamén poden ter resistencia á leptina, o que podería levar a alimentación excesiva [65]. A influencia da leptina nos comportamentos alimenticios adictivos e non adictivos pode estar parcialmente mediada a través da regulación das vías DA mesolímbica e / ou nigrostriatal. Como demostrou un estudo fMRI, a leptina complementada diminuíu a recompensa dos alimentos e aumentou a saciedade durante o consumo de alimentos ao modular a actividade neuronal no estriato en suxeitos humanos con deficiencia de leptina [66]. A monoterapia con leptina, con todo, non tivo éxito en reducir a inxestión de alimentos e o aumento de peso en humanos obesos como se esperaba inicialmente, posiblemente debido á resistencia á leptina preexistente na obesidade [67]. Por outra banda, un suplemento de leptina de pouca dose pode ser útil para temperar o valor recompensa dos alimentos [68] e axudando a manter o peso perdido.

4.2 Insulina

A insulina é unha hormona pancreática crítica para o mantemento da homeostase da glicosa. Os niveis de insulina aumentan despois dunha comida para controlar a glicosa no sangue. O exceso de glicosa é convertido e almacenado no fígado e no músculo como glicóxeno, e como graxa nos tecidos adiposos. As concentracións de insulina varían coa adiposidade e a cantidade de graxa visceral está negativamente correlacionada coa sensibilidade á insulina [69]. O xaxún e a insulina posprandial son maiores en obesos que en individuos magros [70]. A insulina pode penetrar na barreira hematoencefálica e únese aos receptores do núcleo arco do hipotálamo para diminuír a inxestión de alimentos [71]. A resistencia á insulina central pode producirse na obesidade, de xeito similar á resistencia central á leptina que se cre que é consecuente a un alto consumo de graxa ou desenvolvemento de obesidade [72,73]. Un estudo de tomografía por emisión de positrones (PET) identificou a resistencia á insulina nas áreas de estriato e insula do cerebro e suxeriu que tal resistencia pode requirir niveis máis altos de insulina cerebral para experimentar adecuadamente a recompensa e as sensacións interoceptivas de comer [74]. Como a leptina, a insulina é capaz de modular a vía DA e os comportamentos alimentarios asociados. A leptina e a resistencia á insulina nas vías DA do cerebro poden producir un maior consumo de alimentos saborosos en comparación coas condicións sensibles á leptina e á insulina co fin de xerar unha resposta suficiente de recompensa [75].

A interacción entre as vías de sinalización hormonal central e periférica é complexa. Por exemplo, a ghrelin estimula vías de recompensa dopaminérxicas, mentres que a leptina e a insulina inhiben estes circuítos. Ademais, os circuítos de sinalización tanto no HPLA como no ARC reciben sinais sensoriais periféricos aferentes e proxectan e transmiten a información a outras rexións do cerebro, incluído o centro de recompensa dopaminérxico do cerebro medio [31].

4.3 Ghrelin

Secreada principalmente polo estómago, a ghrelin é un péptido orexixenico que actúa sobre as neuronas hipotálamas que conteñen receptores de ghrelin para exercer efectos metabólicos centrais [76]. Ghrelin aumenta a inxesta de alimentos nos seres humanos por medio de mecanismos periféricos e centrais que implican a interacción entre o estómago, o HPAL e a hipófise [77,78]. Ghrelin parece ser un iniciador da alimentación con niveis séricos máximos antes da inxestión de alimentos e niveis reducidos a partir de entón [79]. O Ghrelin pode impactar crónicamente no equilibrio enerxético, considerando que a administración prolongada da ghrelin aumenta a adiposidade [77,80]. Os niveis séricos de grelina son máis baixos en obesos en relación aos individuos de peso normal e aumentan característicamente coa redución da obesidade, demostrando unha correlación negativa con altos IMC [81,82]. Ghrelin activa as rexións cerebrais importantes para respostas edónicas e incentivas ás pistas de alimentos [83]. Isto inclúe a activación de neuronas da dopamina no VTA e o aumento da rotación de dopamina no NAc do estriat ventral [84]. Os efectos no procesamento de recompensas na vía dopaminérxica mesolímbica poden ser parte integrante da acción orexixénica da grelina [83], apoiada por evidencias de que o bloqueo de receptores de grelina no VTA diminúe a inxestión de alimentos [84].

4.4 Peptide YY (PYY)

PYY é un péptido 36-aminoácido curto feito no íleo e no colon como resposta á alimentación. Despois da inxestión de alimentos, PYY libérase das células L no segmento distal do intestino delgado. Reduce a taxa de motilidade intestinal e vesícula biliar e baleiro gástrico e polo tanto diminúe o apetito e aumenta a saciedade [85,86]. PYY actúa a través dos nervios aferentes vaxinais, o NTS no tronco cerebral e o ciclo anorexérxico no hipotálamo que implica neuronas proopiomelanocortina (POMC) [87]. As persoas obesas segregan menos PYY que as persoas non obesas e teñen niveis relativamente inferiores de grelina sérica [88]. Así, a substitución PYY pode usarse para tratar o exceso de peso e a obesidade [88,89]. De feito, a inxestión calórica durante un xantar buffet ofrecido dúas horas despois de que a infusión de PYY reduciuse nun 30% en suxeitos obesos (p <0.001) e un 31% en temas delgados (p <0.001) [89]. O primeiro da redución foi bastante impresionante. Aínda que se demostra que as persoas obesas teñen niveis circulantes máis baixos de PYY posprandialmente, tamén parecen amosar unha sensibilidade normal ao efecto anoráctico de PYY3-36. En conxunto, a obesidade pode prexudicar o problema de sensibilidade PYY e o efecto anoráctico de PYY podería servir como mecanismo terapéutico para o desenvolvemento de fármacos anti-obesidade [90].

4.5 Péptido similar ao glúgono 1 (GLP-1)

O GLP-1 é unha hormona clave co-liberada con PYY das células L intestinais distais do intestino despois dunha comida. Secrétase en dúas formas igualmente potentes, GLP-1 (7-37) e GLP-1 (7-36) [91]. GLP-1 funciona principalmente para estimular a secreción de insulina dependente da glicosa, mellorar o crecemento e supervivencia das células β, inhibir a liberación de glucagón e suprimir a inxestión de alimentos [92]. A administración periférica de GLP-1 diminúe a inxestión de alimentos e aumenta a plenitude en humanos en parte ao reducir o baleirado gástrico e promover a distensión gástrica [93]. Os niveis de plasma de GLP-1 son maiores antes e despois da ingesta de alimentos en magra en comparación cos individuos obesos, mentres que estes últimos están asociados a un menor xaxún GLP-1 e unha liberación posprandial atenuada [94]. Os procedementos bariatricos restrictivos son un medio eficaz para reducir a obesidade. Actualmente, os datos son limitados con respecto a cambios nas concentracións de GLP-1 en pacientes obesos tras cirurxías [95].

4.6 Colecistokinina (CCK)

A colecistokinina (CCK), unha hormona péptida endóxena presente no intestino e no cerebro, axuda a controlar o apetito, o comportamento inxestivo e o baleirado gástrico a través de mecanismos periféricos e centrais. O CCK tamén afecta aos procesos fisiolóxicos relacionados coa ansiedade, o comportamento sexual, o sono, a memoria e a inflamación intestinal [95]. CCK representa unha colección de hormonas variada pola numeración arbitraria de aminoácidos particulares (por exemplo, CCK 8 no cerebro e CCK 33 e CCK 36 no intestino). Estas diversas hormonas non parecen diferir significativamente nas funcións fisiolóxicas. O CCK orixinado no intestino é liberado rapidamente da mucosa duodenal e xuntal en resposta aos picos de inxestión de nutrientes aproximadamente 15-30 min postprandialmente, e permanece elevado ata 5 h [96]. É un potente estimulante de encimas dixestivas do páncreas e bile da vesícula biliar [63]. CCK atrasa o baleirado gástrico e favorece a motilidade intestinal. Como neuropéptido, o CCK activa os receptores de neuronas aferentes vagais, que transmiten sinais de saciedade ao hipotálamo dorsomedial. Esta acción suprime o neuropéptido ourensíxeno NPY e proporciona comentarios para reducir o tamaño da comida e a duración da comida [97].

En resumo, os sinais hormonais periféricos liberados do tracto GI (ghrelin, PYY, GLP-1 e CCK), o páncreas (insulina) e o tecido adiposo (leptina) constitúen un compoñente clave no control mediado do eixe do intestino cerebro. , gasto enerxético e obesidade. Aínda que a leptina e a insulina poden considerarse reguladores máis longos do equilibrio enerxético, a grelina, o CCK, o péptido YY e o GLP-1 son sensores relacionados co inicio e a terminación das comidas e, polo tanto, afectan máis o apetito e o peso corporal. Estas hormonas e péptidos alteran o apetito e os comportamentos alimentarios ao actuar sobre núcleos hipotalámicos e de tronco cerebral e quizais na vía dopaminérxica no centro de recompensa do cerebro; demostraron potencial como obxectivos terapéuticos para tratamentos anti-obesidade.

5.1 Neuroimaginación funcional

Medindo as respostas cerebrais a imaxes de alimentos con alto contido calórico (por exemplo, hamburguesas), alimentos con poucas calorías (por exemplo, verduras), utensilios relacionados coa alimentación (por exemplo, culleres) e imaxes neutras (por exemplo, fervenzas e campos), tarefa RMN. estudos descubriron unha maior activación cerebral a alimentos con alto contido calórico contra imaxes neutras no caudato / putamen (recompensa / motivación), insula anterior (gusto, intercepción e emoción), HIPP (memoria) e cortiza parietal (atención espacial) en suxeitos femininos obesos en relación con delgadas [99]. Ademais, a NAc, medial e lateral OFC, AMY (emoción), HIPP e MPFC (motivación e función executiva) e ACC (monitorización de conflitos / detección de erros, inhibición cognitiva e aprendizaxe baseada en recompensas) tamén presentan unha activación mellorada en resposta a fotos de alimentos de alta calor contra fotos non alimentarias e / ou de poucas calorías [100]. Estes resultados iluminan a relación entre as respostas corticais ás tentas de alimentos e a obesidade e proporcionan ideas importantes sobre o desenvolvemento e mantemento da obesidade [101].

A actividade cerebral relacionada con un alimento disfuncional implica non só as áreas de recompensa / motivación, senón tamén circuítos neuronais implicados no control inhibidor e na área límbica. Un estudo PET observou descensos atenuados na actividade hipotálama, talámica e límbica / paralímbica en machos obesos (IMC ≥ 35) en relación aos machos magros (IMC ≤ 25) [101]. Soto-Montenegro et al. e Melega et al. [102,103] investigaron os cambios no metabolismo da glicosa cerebral despois da estimulación cerebral profunda (DBS) na área hipotalámica lateral (LHA) nun modelo de rata de obesidade empregando imaxes PET-CT. Descubriron que o consumo medio de alimentos durante os primeiros días 15 foi menor en animais tratados con DBS que en animais non estimulados. O DBS aumentou o metabolismo no corpo mamífero, no hipocampo subiculum e na AMY, mentres que se rexistrou unha diminución do metabolismo no tálamo, caudato, córtex temporal e cerebelio [102,104]. O DBS produciu cambios significativos nas rexións cerebrais asociadas co control da inxesta de alimentos e a recompensa do cerebro, presumiblemente ao mellorar o deterioro funcionamento do hipocampo visto en ratas obesas. O menor aumento de peso no grupo DBS suxire que esta técnica podería considerarse como unha opción para o tratamento da obesidade [102]. Tanto PET como SPECT utilizáronse para estudar a anormalidade cerebral en diversas condicións [105,106,107,108,109,110,111].

Unha maior activación nas rexións de ventróns, dorsomedial, anterolateral e dorsolateral PFC (dlPFC; control cognitivo) rexistrouse despois dunha administración nutricional completa (50% do gasto enerxético diario en repouso) (REE) proporcionada por comidas líquidas despois dun 36 h rápido nun PET. estudar [101Aínda que se analizaron novas conclusións e recollida de datos adicionais usando un paradigma de comida diferente, estes resultados foron disputados. Por outra banda, diminuíu a activación posprandial no dlPFC en obesos (IMC ≥ 35) contra Adultos magros (IMC ≤ 25) foron observados constantemente neste e outros estudos [112]. Un estudo de adultos maiores descubriu unha correlación significativa entre niveis máis altos de graxa abdominal / IMC e redución da activación do RMN a sacarosa nas rexións cerebrais relacionadas con DA, e entre a resposta hipoxalarizada e a obesidade en adultos maiores en oposición a adultos novos98]. En conxunto, a diminución da función de dopamina ofrece unha explicación plausible para o aumento de peso e graxa en adultos maiores [113]. A implicación xeral destes estudos é que a obesidade está ligada constantemente a respostas anormais ás pistas de alimentos visuais nunha rede perturbada de rexións cerebrais indicadas en recompensa / motivación e control de emocións / memoria. A alimentación excesiva en individuos obesos pode estar relacionada cunha combinación de respostas homeostáticas lentas á saciedade no hipotálamo e unha redución das actividades da vía DA e resposta inhibidora no dlPFC [98].

A pesar do progreso na nosa comprensión do control de neurocircuítos de sobreexistencia e obesidade, aínda non se sabe se os déficits dos mecanismos de control preceden ou seguen a alimentación excesiva ou obesidade. Estudos de neuroimaginación lonxitudinal en modelos de roedores de obesidade inducida por dieta (é dicirA comparación de resultados de imaxes antes, durante e despois do desenvolvemento da obesidade dietética e / ou despois da restrición calórica despois do establecemento da obesidade) e en humanos obesos antes e despois da cirurxía bariátrica, que reduce con éxito a alimentación excesiva e reduce a obesidade, pode proporcionar información importante sobre un causal. ou relación consecuente entre o exceso (ou obesidade) e a regulación do circuíto neural disfuncional.

5.2 Imaxe estrutural

As probas recentes indican cambios estruturais anatómicos cerebrais relacionados co desenvolvemento da obesidade [114]. Por exemplo, a análise morfométrica da resonancia magnética descubriu unha asociación entre maior peso corporal e menor volume cerebral total en humanos [115]. En particular, os altos IMC producen unha diminución dos volumes de materia gris (GM) na córtex frontal, incluído o OFC, o córtex frontal dereito e o medio, e está correlacionada negativamente cos volumes GM transfrontais [116,117,118] e unha rexión posterior dereita máis grande que abarca o parahippocampal (PHIPP), fusiforme e xira lingual [114]. Un estudo realizado con adultos 1428 tamén observou unha correlación negativa, nos homes, entre o IMC e o volume xeral de GM, así como nos lóbulos temporais medievais bilaterais, lóbulos occipitais, precuneus, putamen, giro postcentral, cerebro medio e lóbulo anterior do cerebelo [116,118]. Un estudo separado de suxeitos anciáns cognitivamente normais que foron obesos (77 ± 3 anos), sobrepeso (77 ± 3 anos) ou magro (76 ± 4 anos) informaron dun volume reducido no tálamo (relé sensorial e regulación motora), HIPP, ACC e cortiza frontal [119]. Estes cambios estruturais do cerebro informaron baseáronse en datos en sección transversal en adultos, pero aínda non está claro se os cambios preceden ou seguen a obesidade. Non obstante, as reducións de volume nas áreas asociadas á recompensa e control poden ser consecuentes a unha activación funcional deteriorada en relación coa obesidade e pode axudar a explicar o fenotípico que alimenta excesivamente en obesidade. O volume reducido en estruturas como o HIPP pode, en parte, soportar as taxas máis altas de demencia [120,121] e declive cognitivo [122] en individuos obesos. Apnea do sono [123], aumento da secreción de hormonas adipocitos como a leptina [124] ou a liberación de factores proinflamatorios debido ao consumo rico en graxas poden ser factores fisiolóxicos que mediaban os cambios no cerebro [125]. Estes descubrimentos implican que os recordos hedonicos de comer certos alimentos poden ser de importancia crítica na regulación da alimentación [98,126]. Purnell et al. [127] descubriu que a hiperfagia e a obesidade poden estar relacionados cos danos causados ​​polo hipotálamo en humanos. De feito, unha paciente feminina neste estudo cun cavernoma de tronco cerebral que danou as vías estruturais experimentou un súbito inicio de hiperfagia e aumento de peso de máis de 50 kg no espazo inferior a un ano despois da drenaxe cirúrxica por medio dunha craniotomía suboccipital. A imaxe de tensor de difusión revelou a perda de conexións de fibras nerviosas entre o tronco cerebral, o hipotálamo e centros cerebrais superiores, pero a preservación das pistas motoras. Karlsson et al. [128] estudou 23 suxeitos morbosamente obesos e 22 voluntarios non obesos mediante a análise baseada en voxel da imaxe de tensor de difusión e de imaxes de RMN ponderadas por T1. A análise de mapeo paramétrico estatístico de volume completo foi utilizado para comparar os valores de anisotropia fraccionaria (FA) e difusividade media (MD), así como a densidade de gris (GM) e de materia branca (WM) entre estes grupos [128]. Os resultados indicaron que os suxeitos obesos tiñan valores FA e MD inferiores e menores volumes focais e globais de GM e WM que os suxeitos control. Os cambios estruturais focais foron observados en rexións cerebrais que rexen a procura de recompensas, o control inhibitorio e o apetito. A análise de regresión demostrou que os valores de FA e MD, así como a densidade de GM e WM, foron asociados negativamente á porcentaxe de graxa corporal. Ademais, o volume de graxa subcutánea abdominal asociouse negativamente coa densidade transxénica na maioría das rexións [128].

6.1 Circuíto de Recompensa-Saliencia

Moitos individuos obesos demostran unha hiporesponsabilidade do circuíto de recompensas, o que induce un exceso de compensación para conseguir a recompensa suficiente [58,63]. O consumo de alimentos saborosos activa moitas rexións cerebrais que responden ao recibo dos alimentos e codifican a relativa percepción dos alimentos, como o cerebro medio, a insula, o estriato dorsal, o cingulado subcallosal e o PFC. A exposición crónica a alimentos saborosos diminúe a saciedade e a placer dos alimentos [92,131]. A dopamina é un neurotransmisor crítico para o procesamento de recompensas, motivación e reforzo de comportamento positivo [31,61], e xoga un papel importante no circuíto de recompensas. A proxección DA mesolímbica desde a área tegmental ventral (VTA) ata o código NAc codifica o reforzo para a alimentación [132,133]. A liberación de DA no estriat dorsal pode afectar directamente a inxestión de alimentos e a magnitude da liberación correlaciona cos índices de agradabilidade da comida [99]. Volkow et al. [129] adoptou o PET e un enfoque de trazador múltiple para examinar o sistema DA en controis saudables, en suxeitos con adicción a drogas e en individuos obesos morbosamente, demostrando que tanto a adicción como a obesidade están asociadas coa diminución da dispoñibilidade do receptor da dopamina 2 (D2) no estriato. . A tendencia a comer durante períodos de emocións negativas foi correlacionada negativamente coa dispoñibilidade de receptores de D2 en estriado en suxeitos de peso normal; canto máis baixos son os receptores D2, maior é a probabilidade de que o suxeito comese se estresase emocionalmente [134]. Noutro estudo, a administración agonista de DA aumentou o tamaño da porción e a duración da alimentación, mentres que os suplementos de DA a longo prazo aumentaron a masa corporal e o comportamento da alimentación [135]. Os suxeitos obesos mórbidos mostraron un nivel máis elevado de metabolismo da base do habitual na córtex somatosensorial [136]. Esta é unha área cerebral que inflúe directamente na actividade DA [137,138,139]. Os receptores D2 teñen funcións importantes na busca de recompensas, predición, expectativa e alimentación e condutas adictivas relacionadas coa motivación [140]. Os antagonistas dos receptores do D2 bloquean os comportamentos que buscan alimentos que dependan dos propios alimentos agradables ou do reforzo das recompensas inducidas polos indicios das recompensas [141]. Segundo Stice et al. [35] os individuos poden comer demasiado para compensar un estriado dorsal hipofuncionante, particularmente aqueles con polimorfismos xenéticos (alelo TaqIA A1) pensados ​​para atenuar a sinalización de dopamina nesta rexión. Na mesma liña, a tendencia a alimentarse excesivamente no peso normal dos individuos con emocións negativas atopouse correlacionada negativamente cos niveis de receptores de D2 [134]. Wang [142] e Haltia [143] descubriron que os receptores D2 máis baixos correlacionáronse cun maior IMC en obesos mórbidos (IMC> 40) e suxeitos obesos, respectivamente. Estes resultados son consistentes coa noción de que a diminución da actividade do receptor D2 promove a alimentación e o risco de obesidade [144]. Guo et al. [145] descubriu que a obesidade e a alimentación oportunista estaban asociadas positivamente co potencial de unión ao receptor do tipo D2 (D2BP) no estriato dorsal e lateral, as subrexións que apoian a formación de hábito. Pola contra, unha relación negativa entre a obesidade e D2BP foi observada no estriat ventromedial, unha rexión que apoia recompensa e motivación [145].

6.2 Circuíto de Motivación-Unidade

Varias áreas do córtex prefrontal, incluída a OFC e a CG, estiveron implicadas na motivación do consumo de alimentos [146]. As anormalidades nestas rexións poden aumentar os comportamentos alimentarios que dependen da sensibilidade á recompensa e / ou hábitos establecidos do suxeito. As persoas obesas presentan un aumento da activación das rexións prefrontal ao exposición á comida [101]. Ademais, tamén responden ás tentas de comida coa activación da cortiza prefrontal media e das ansias [49]. A sacarosa tamén entusiasma a OFC, unha rexión responsable de "puntuar" o valor de recompensa dun alimento ou calquera outro estímulo, máis aínda nos pacientes obesos en comparación cos controis magros. A anormalidade estrutural do OFC, que presuntamente afecta aos mecanismos de procesamento de recompensas e de autorregulación, pode desempeñar un papel crucial no trastorno alimentario e na bulimia nerviosa [147]. Non en balde, os comportamentos alimentarios aberrantes poden compartir regulación de circuítos neuronais comúns coa dependencia de drogas. Por exemplo, Volkow et al. [148] propoñen que a exposición a fármacos ou estímulos relacionados co fármaco no estado de retirada reactive a OFC e produza unha inxestión compulsiva de drogas. Notouse un resultado similar sobre o OFC nun estudo separado. Outras evidencias poñen de relevo a influencia de OFC nos trastornos compulsivos [149]. Por exemplo, o dano do OFC leva a unha compulsión comportamental para obter a recompensa aínda que xa non se reforza [149]. Isto é coherente coas contas dos toxicómanos que afirman que unha vez que comezan a tomar a droga non poden deixar, incluso cando a droga xa non sexa agradable [98].

6.3 Circuito de memoria de aprendizaxe

Un lugar, unha persoa ou un indicador poden desencadear recordos dunha droga ou un alimento e afectar poderosamente aos comportamentos adictivos, o que resalta a importancia da aprendizaxe e da memoria na dependencia. Os recordos poden producir un intenso desexo de drogas ou alimentos (unha ansia) e moitas veces resultan en recaída. Propuxéronse múltiples sistemas de memoria na adicción a drogas ou alimentos, incluída a aprendizaxe de incentivos condicionados (mediada en parte polo NAc e a AMY), a aprendizaxe de hábitos (mediada en parte polo caudato e o putamen) e a memoria declarativa (mediada en parte por o HIPP) [150]. A aprendizaxe incentivada condicionada sobre estímulos neutros ou estimulación esaxerada ao alimentar excesivamente xera propiedades reforzantes e saliente motivacional incluso na ausencia de alimentos. A través da aprendizaxe de hábitos, as secuencias de comportamentos ben aprendidas obtense automaticamente como resposta a estímulos apropiados. A memoria declarativa trata máis sobre a aprendizaxe de estados afectivos en relación coa inxestión de alimentos [149]. Varios estudos sobre PET, fMRI e RMN investigaron as respostas cerebrais á inxesta de alimentos e as indicacións con respecto á función de dopamina e o volume cerebral en magra contra individuos obesos e irregularidades identificadas nos circuítos de emocións e memoria (por exemplo, AMY e HIPP) [98]. Por exemplo, algunha sinalización de saciedade xerada a partir de áreas homeostáticas é prexudicada (por exemplo, unha resposta de inhibición da RMN retardada no hipotálamo) mentres que os signos de fame de áreas de emoción / memoria e áreas sensoriais / motoras (por exemplo, unha maior activación en AMY, HIPP, insula e precentral o xiro en resposta a indicios de alimentos) aumentan os individuos obesos [98]. A función do hipocampo implicouse en recordos de alimentos ou as consecuencias gratificantes da alimentación en seres humanos e roedores. Se se altera esta función, a recuperación de memorias e as indicacións ambientais pode evocar respostas máis poderosas esenciais para obter e consumir alimentos [151]. Na dependencia relacionada coa droga, os circuítos de memoria fixan as expectativas dos efectos da droga e afectan así á eficacia da intoxicación por drogas. Durante a intoxicación con drogas indicouse a activación de rexións cerebrais ligadas á memoria [152,153] e ansias inducidas pola exposición, vídeo ou retirada de drogas [154,155,156]. A aprendizaxe de hábitos implica o estriato dorsal e a liberación de DA nesta área [157]. Os consumidores de drogas diminuíron a expresión do receptor D2 e diminuíron a liberación de DA no estriat dorsal durante a retirada [149]. En animais, a exposición prolongada a drogas induce cambios no estriat dorsal máis persistentes que os do NAc, o que foi interpretado como unha nova progresión cara ao estado viciado [158].

6.4 Circuíto de control de inhibición

O sistema de control do cerebro de arriba abaixo constitúe unha rede de rexións do cerebro frontal implicadas no control executivo, o comportamento dirixido aos obxectivos e a inhibición da resposta [159]. O dlPFC e o xiro frontal inferior (IFG) son compoñentes do sistema que se activan significativamente durante o esforzo consciente dun individuo para axustar o seu desexo de consumir alimentos subxectivamente agradables pero realistas pouco saudables [160]. Tales actividades de dlPFC e IFG funcionan para inhibir o desexo de consumir alimentos, como demostra unha maior activación cortical naquelas áreas que se relacionan cun mellor autocontrol na elección entre alimentos sans e saudables [161]. Os individuos obesos con PWS, un trastorno xenético caracterizado por profunda hiperfagia, demostran unha actividade reducida na post-comida de dlPFC en comparación con persoas obesas non enfermas [162]. Colectivamente, o control inhibidor do consumo de alimentos parece depender da capacidade dos sistemas de control do cerebro de modulación de arriba abaixo para modular a valoración subxectiva dos alimentos. As diferenzas individuais na regulación da inxesta de alimentos poden resultar de diferenzas estruturais do dlPFC e / ou da conectividade coas rexións de valoración cerebral [161]. De feito, mentres os suxeitos obesos mostraron unha resposta inhibidora reducida no dlPFC [98], os individuos drogodependentes tamén mostraron anormalidades na PFC, incluída a CG anterior [163]. O PFC desempeña un papel na toma de decisións e no control inhibidor [164]. A interrupción do PFC pode levar a decisións inadecuadas que favorezan recompensas inmediatas por respostas atrasadas pero máis satisfactorias. Tamén podería contribuír a un control deteriorado sobre o consumo de drogas a pesar do desexo do adicto de absterse de tomar a droga [163]. Así, deficiencias nos procesos de auto-seguimento e toma de decisións na dependencia das drogas [165,166] presuntamente están asociados a funcións prefrontal interrompidas. En apoio desta noción, estudos preclínicos revelaron un aumento significativo da ramificación dendrítica e da densidade de espiñas dendríticas na PFC despois da administración crónica de cocaína ou anfetamina [167]. Os cambios na conectividade sináptica poderían producir unha mala toma de decisións, xuízo e control cognitivo na drogadicción. Este tipo de alteración na activación prefrontal observouse de feito durante unha tarefa de memoria en fumadores en comparación con ex-fumadores [168]. Neste sentido, Goldstein et al. [163] anteriormente propoñía que a interrupción do PFC podería causar unha perda de comportamento autodirixido / de vontade en favor dun comportamento automático impulsado sensorialmente. Máis concretamente, a intoxicación por drogas agrava probablemente os comportamentos con problemas debido á perda do control inhibidor que a cortiza prefrontal exerce sobre a AMY [169]. A desinhibición do control de arriba abaixo libera condutas normalmente baixo control estricto e simula reaccións similares ao estrés nas que se levanta o control e se facilita un comportamento impulsado por estímulo [163].

7.1 Intervencións dietéticas e de estilo de vida

As intervencións dietéticas e de estilo de vida dirixidas a diminuír o consumo de enerxía e aumentar o gasto enerxético a través dun programa de exercicios e exercicios equilibrados son un compoñente esencial de todos os programas de xestión de peso [170]. As dietas baséanse nos principios do metabolismo e funcionan reducindo a inxestión de calorías (enerxía) para crear un saldo enerxético negativo (é dicir, úsase máis enerxía da que se consome). Os programas de dieta poden producir perda de peso a curto prazo [171,172], pero manter esta perda de peso é a miúdo difícil e a miúdo require facer exercicio e unha dieta de pouca enerxía unha parte permanente do estilo de vida dunha persoa [173]. O exercicio físico é parte integrante dun programa de xestión de peso, especialmente para o mantemento do peso. Co uso, os músculos consumen enerxía derivada tanto de graxa coma de glicóxeno. Debido ao gran tamaño dos músculos das pernas, camiñar, correr e andar en bicicleta son o medio máis eficaz de exercicio para reducir a graxa corporal [174]. O exercicio afecta o equilibrio de macronutrientes. Durante un exercicio moderado, equivalente a unha rápida camiñada, hai un cambio cara ao maior uso de graxa como combustible [175,176]. A American Heart Association recomenda un mínimo de 30 min de exercicio moderado polo menos cinco días á semana para manter a saúde [177]. Do mesmo xeito que co tratamento dietético, moitos médicos non teñen tempo nin coñecemento para asesorar aos pacientes nun programa de exercicios adaptado ás necesidades e capacidades individuais. A Cochrane Collaboration descubriu que o exercicio só levaba a unha perda de peso limitada. En combinación coa dieta, con todo, deu lugar a unha perda de peso de 1 quilogramo en dieta só. Observouse unha perda de kilogramo 1.5 (3.3 lb) cun maior grao de exercicio [178,179]. As taxas de éxito do mantemento da perda de peso a longo prazo con cambios de estilo de vida son baixas, oscilan entre 2% e 20% [180]. Os cambios na dieta e no estilo de vida son eficaces para limitar o aumento excesivo de peso no embarazo e mellorar os resultados tanto para a nai como para o neno [181]. As intervencións de estilo de vida seguen a ser a pedra angular do tratamento da obesidade, pero a adhesión é deficiente e os éxitos a longo prazo modestos por mor de barreiras significativas tanto por parte dos individuos afectados como dos profesionais sanitarios responsables do tratamento.

7.2 Drogas para perder peso

Ata a data, catro medicamentos para a perda de peso foron aprobados pola US Food and Drug Association (FDA): Xenical, Contrave, Qsymia e Lorcaserin [4]. Estes medicamentos divídense en dous tipos. Xenical é o único inhibidor da absorción de graxa. O xenico actúa como un inhibidor da lipase, que diminúe a absorción de graxas da dieta humana nun 30%. Está deseñado para o seu uso en conxunto cun réxime de restrición calórica supervisado polo proveedor sanitario [182].

Outro tipo, que inclúe os outros tres medicamentos, actúa no SNC como un "supresor do apetito". O medicamento Lorcaserin, recentemente aprobado (en 2012), é un agonista selectivo de moléculas pequenas do receptor 5HT2C. Desenvolveuse a partir da propiedade anorexixenica do receptor para mediar a perda de peso [183]. A activación dos receptores de 5HT2C no hipotálamo estimula a produción pro-opiomelanocortina (POMC) e promove a saciedade. Un agonista do receptor 5-HT2C regula o comportamento do apetito a través do sistema de serotonina [54]. O uso de Lorcaserin está asociado a unha perda de peso significativa e un control glicémico mellorado en pacientes con diabetes mellitus tipo 2 [183]. Os outros dous medicamentos, Contrave e Quexa, teñen como obxectivo o sistema de recompensa de DA. Contrave é unha combinación de dous fármacos aprobados: bupropión e naltrexona. Calquera dos dous fármacos produce unha perda de peso modesta, mentres que a combinación ten un efecto sinérxico [184]. A Qsymia (Quexa) consta de dous fármacos recetados, fentermina e topiramato. A fenermina usouse de forma eficaz durante anos para reducir a obesidade. Topiramate foi usado como anti-convulsivo en pacientes con epilepsia, pero a perda de peso inducida nas persoas como un efecto secundario accidental [54]. A Qsymia suprime o apetito facendo que a xente se sinta chea. Esta propiedade é particularmente útil para os pacientes obesos porque evita a alimentación excesiva e fomenta o cumprimento dun plan de alimentación sensible.

7.3 Cirurxía Bariatrica

Algúns pacientes obesos poden beneficiarse dos fármacos de adelgazamento cunha eficacia limitada, pero adoitan verse afectados por efectos secundarios. Cirurxía bariátrica (bandas gástricas axustables (AGB), bypass gástrico Roux-en Y (RYGB) ou gastrectomía laparoscópica de manga (LSG)) [185] representa a única forma actual de tratamento para obesidade excesiva con eficacia establecida a longo prazo [186]. A cirurxía bariátrica altera o perfil da hormona intestinal e a actividade neuronal. Comprender os mecanismos subxacentes aos cambios neurofisiolóxicos e neuroendocrinos coa cirurxía avanzará no desenvolvemento de intervencións non cirúrxicas para tratar a obesidade e as comorbilidades relacionadas, que poderían ser unha alternativa viable para persoas obesas que non teñen acceso ou non se califican para a cirurxía. RYGB é o procedemento biatrico máis frecuentemente realizado, proporcionando perda de peso importante e sostida no seguimento a longo prazo [187]. Non obstante, os mecanismos de acción en RYGB que resultan na perda de peso non son ben comprendidos. Unha boa parte da redución resultante da inxestión calórica non se contabiliza polos mecanismos restritivos e malabsorbativos e crese que está mediada pola función neuroendocrina [188]. Pénsase que RYGB causa cambios sustanciais e simultáneos nos péptidos intestinais [95,189], activación cerebral [95,190], o desexo de comer [190], e preferencias gustativas. Por exemplo, as reducións postguirúrxicas na grelina e as elevacións postprandiais anteriores e melloradas de PYY e GLP-1 poden reducir a fame e promover a saciedade [191]. En relación aos cambios nos péptidos intestinais, sábese moi pouco sobre os cambios na activación cerebral seguindo procedementos bariatricos. As investigacións sobre a perda de peso non quirúrxica apoian un aumento da activación hedonica relacionada coas recompensas como resposta a apetitos [95], o que axuda a explicar a recuperación do peso nos dieters. En contraste, chama a atención a ausencia dun aumento do desexo de comer seguindo RYGB, incluso na exposición a comidas alimentarias altamente agradables e consistente cos cambios sistémicos das respostas neuronais ás tentas de alimentos. Ochner et al. [188] usaron fMRI e escalas de clasificación verbal para avaliar a activación cerebral e o desexo de comer en resposta a pistas de alta e baixa calor en pacientes femininos con 10, un mes antes e a cirurxía post-RYGB. Os resultados demostraron reducións postquirúrxicas na activación cerebral en áreas clave dentro da vía de recompensa mesolímbica [188]. Tamén houbo unha maior redución inducida pola cirurxía na activación conxunta (visual + auditiva) de todo o cerebro en resposta a alimentos altos calóricos que en resposta a alimentos con baixo contido calórico, especialmente en áreas corticolímbicas dentro da vía mesolimbica incluído o VTA, o estriat ventral , putamen, cingulado posterior e cortiza prefrontal medial dorsal (dmPFC) [188]. Isto é en contraste coas altas respostas dos alimentos a contidos elevados calóricos en rexións como o giro cingulado, tálamo, núcleo lentiforme e caudato, ACC, xiro frontal medial, xiro frontal superior, xiro frontal inferior e xiro frontal medio antes da cirurxía [188]. Estes cambios reflectiron reducións postquirúrxicas simultáneas no desexo de comer, que foron maiores en resposta a indicios de alimentos con alta densidade calórica (p = 0.007). Estas ocorrencias relacionadas coa cirurxía RYGB proporcionan un potencial mecanismo para a redución selectiva das preferencias para alimentos ricos en calor e suxiren a mediación neuronal parcial dos cambios na inxestión calórica despois da cirurxía [185,188]. Estes cambios poden estar relacionados en parte directamente cunha alteración da percepción da recompensa [192]. Halmi et al. [193] observou unha diminución estatisticamente significativa na inxestión de carnes altas en graxa e hidratos de carbono de alta calor seis meses despois do bypass gástrico. Os pacientes atoparon que estes alimentos xa non eran agradables. Algúns pacientes evitaron incluso os alimentos con alto contido de graxa [194], mentres que outros perderon o interese polos doces ou sobremesas despois da cirurxía [195,196,197,198]. Despois da cirurxía bariátrica, reportouse unha diminución dos limiares gustativos dos alimentos, como o recoñecemento desconsolado da dozura ou a amargura.192,199]. Ademais, a sinalización alterada da dopamina cerebral foi descuberta despois da cirurxía bariátrica. Mentres que os receptores D2 reducíronse no caudato, putamen, tálamo ventral, HPAL, substantianigra, HPAL medial e AMY despois da gastrectomía RYGB e manga, atopouse un aumento dos receptores D2 no estriato ventral, caudato e putamen proporcional ao peso perdido [131,200,201]. A discrepancia nos resultados pode deberse á presenza de condicións comórbidas que poden alterar a sinalización da dopamina [192]. En xeral, a cirurxía bariátrica, especialmente o procedemento RYGB, é actualmente o tratamento a longo prazo máis eficaz para a obesidade e as súas comorbilidades asociadas. Hai máis investigacións para examinar como o intestino-O eixe cerebral media os efectos cirúrxicos notables no control do comportamento alimentario baseado en recompensas [202].

7.4 Transplante de microbiota fecal

A montaxe de evidencia apunta unha función aparente da microbiota intestinal na regulación do equilibrio enerxético e o mantemento do peso en animais e humanos. Tal función inflúe no desenvolvemento e progresión da obesidade e outros trastornos metabólicos, incluída a diabetes tipo 2. A manipulación do microbioma intestinal representa un enfoque novo para o tratamento da obesidade por encima da dieta e das estratexias de exercicio [203]. Unha nova forma de intervención, o transplante de microbiota fecal (FMT), foi introducido recentemente no tratamento clínico da obesidade [204]. Os microbiotas intestinais metabolizan os nutrientes inxeridos en substratos ricos en enerxía para a súa utilización pola hostia e a flora comensal [203,204] e adaptarse metabólicamente en función da dispoñibilidade de nutrientes. Despois de comparar os perfís de microbiota intestinal distal de ratos xeneticamente obesos e os seus compañeiros de leite, e o de persoas obesas e voluntarios magros, descubriuse que a obesidade varía coa abundancia relativa das dúas divisións bacterianas dominantes, os Bacteroidetes e os Firmicutos. Tanto as análises metagenómicas como bioquímicas proporcionan unha comprensión da influencia destas bacterias no potencial metabólico da microbiota do intestino do rato. En concreto, o microbioma obeso ten unha maior capacidade para coller enerxía da dieta. Ademais, o rasgo é transmisible: a colonización de ratos libres de xermes cunha "microbiota obesa" produce unha masa de graxa corporal significativamente ampliada que a colonización cunha "microbiota magra". Estes resultados identifican a microbiota intestinal como un factor importante que contribúe á fisiopatoloxía da obesidade [203,205]. De feito, diferentes estudos reportaron un aumento do 60% na graxa corporal, a resistencia á insulina e a transmisión do fenotipo obeso global tras a introdución de microbiota intestinal desde ratos criados convencionalmente ata ratos sen xermes [206]. Os datos a este respecto son escasos ata agora en humanos. Unha proba de dobre cego controlada aleatoriamente con homes 18 con síndrome metabólica para someterse a FMT. Se lles daba feces ou feces doados a varóns magros [207]. Os nove homes que recibiron feces de doadores magros desenvolveron niveis de triglicéridos en xaxún reducidos e melloraron a sensibilidade periférica á insulina en comparación cos que foron transplantados co seu propio taburete (placebo) [207].

Este traballo está apoiado pola Fundación Nacional de Ciencias Naturais de China, baixo os números de subvención 81470816, 81271549, 61431013, 61131003, 81120108005, 31270812; o Proxecto do Programa nacional de investigación básica e desenvolvemento básico (973) no número de subvención 2011CB707700; e os Fondos de Investigación Fundamental para as Universidades Centrais.