L'obesità e l'ipertensione: cause, classificazione e terapie in Biologia

L'obesità

L'obesità è una malattia caratterizzata da un eccessivo peso corporeo dovuto ad un accumulo di tessuto adiposo, in maniera tale da influire negativamente sullo stato di salute. Negli ultimi 20-30 anni, ha assunto un valore non solo estetico, ma anche un valore patologico poiché l'accumulo di grasso non è un indice di benessere, ma bensì un alterato stato di salute che rappresenta un fattore di rischio per gravi malattie come infarto o ictus.

L'obesità si valuta attraverso il BMI (peso kg / altezza m):

• Normopeso: 18,5-24,9
• Sovrappeso: 25-29,9
• Obesità classe I: 30-34,9
• Obesità classe II: 35-39,9
• Obesità classe III: 40 o più

Le cause che ne stanno alla base sono:

• basso dispendio energetico
• inattività fisica
• abuso di cibo

Tipologie di fame

1. fame ipotalamica -> fame fisiologica che deriva dall'ormone leptina. L'ipotalamo regola il nostro dispendio energetico in base al tessuto adiposo. Quando il corpo ha accumulato molto grasso, produce più leptina, che stimola una maggiore spesa energetica rispetto all'introito alimentare. Se invece se ne produce poco, producemeno leptina, e il dispendio energetico diminuisce. Un soggetto obeso ha molto tessuto adiposo e, quindi, produce molta leptina. Esiste però il rischio di leptino-resistenza (l'incapacità del corpo di rispondere correttamente alla leptina). In condizioni normali: la leptina stimola i neuroni che produrranno MSH che si lega ai recettori MC3R e MC4R, inducendo il senso di sazietà In condizioni di obesità: Il tessuto adiposo non è in grado di legare correttamente la leptina ai recettori, impedendo la produzione di MSH e il senso di sazietà
2. fame mesolimbica -> è dovuta all'attivazione delle vie dopaminergiche, che stimolano il rilascio di dopamina (neurotrasmettitore del piacere). Inoltre, gli oppioidi e gli endocannabinoidi sono neurotrasmettitori che sono legati alla sensazione di piacere. Quindi questa fame è indotta dalla ricerca di piacere
3. fame cognitiva -> riguarda la fame che nasce da fattori psicologici o cognitivi, come stress, emozioni, o abitudini alimentari

Malattie genetiche legate all'obesità

Esistono 3 grandi categorie di malattie genetiche legate all'obesità:

• malattia monogenica -> è legata alla presenza di un singolo gene che presenta quella patologia, che è generalmente rara e grave
• malattia sindromica -> è dovuta ad un'alterazione di singoli geni o a vere e proprie delezioni del cromosoma (es. sindrome di Prader-Willi)
• malattia multigenica -> si eredita una predisposizione a diventare obesi ma non per forza la si riscontra, ed è legata a più geni coinvolti

L'obesità è causata principalmente da geni che codificano delle reti neuronali che ! controllano gli aspetti edonici dell'assunzione di cibo

Sindrome di Prader-Willi

È una malattia sindromica dovuta a una delezione del cromosoma 15. Vengono meno i sistemi di regolazione del consumo e del dispendio energetico, e sono colpiti più geni contemporaneamente. Questa sindrome colpisce circa 1 persona su 25.000.

Caso clinico con sindrome di Prader-Willi

• grave ipotonia nel periodo neonatale e infantile
• obesità patologica precoce
• disabilità intellettiva e disturbi comportamentali
• compulsione alimentare e iperfagia fin dall'infanzia

Patologia monogenica legata al gene FTO

È una malattia monogenica dovuta a varianti nell'introne 1 del gene FTO. A seguito di questa mutazione, i soggetti tendono a produrre poca termogenesi e a ridurre l'attività mitocondriale. I linfociti bruni tendono a trasformarsi in cellule bianche, il che comporta un maggior accumulo di energia.

Patologia monogenica legata al gene MC4R

Il gene MC4R determina una resistenza alla leptina a livello centrale (ipotalamo). La mutazione porta alla produzione di una proteina non corretta, impedendo il legame della leptina al recettore, e di conseguenza, i soggetti non percepiscono il senso di sazietà. Non tutti coloro che presentano questa mutazione sviluppano obesità: si parla quindi di penetranza incompleta.

Importanza dei fattori ambientali sull'espressione genica

• l'ape regina e le api operaie hanno lo stesso corredo genetico, ma la differenza tra le due risiede nell'alimentazione. L'ape regina si nutre di pappa reale, che contiene nutrienti in grado di modificare l'espressione genica. Questo la rende più fertile, più forte, rigorosa e longeva
• i topi agouti sono gialli e obesi a causa della sovrapproduzione dell'ormone AgRP, che riduce il senso di sazietà. Studi hanno mostrato che intervenendo su quell'ormone, si riusciva a "silenziare" il gene AgRP. I topi trattati sviluppano poi un manto marrone e non erano più obesi. Il gene non viene modificato, ma si modifica la sua espressione. Questo dimostra che l'alimentazione può influenzare la manifestazione dei geni, attraverso modificazioni epigenetiche.

L'obesità non è solo una questione estetica, ma è una malattia severa e rappresenta un fattore di rischio per molte altre patologie, tra cui:

• diabete
• tumori
• ipertensione
• malattie delle articolazioni
• insufficienza respiratoria
• disturbi psicologici

Alla base dell'obesità c'è l'adiposità, ovvero la quantità di tessuto adiposo. Se il grasso viscerale è maggiore rispetto al grasso sottocutaneo:

• Į sensibilità insulinica
• Į lipolisi e leptina
• ¿ produzione di ormoni/citochine utili al metabolismo
• ¡ adipocitochine pro-infiammatorie
• ¡ potenziale angiogenico

Conseguenze dell'eccesso di grasso viscerale

• tumore al seno
• tumore dell'endometrio
• diabete di tipo 2 (l'80-90% dei diabetici sono obesi)
• cardiopatie
• morte prematura

Obesità addominale

La si può prevedere misurando la circonferenza addominale, dove:

• negli uomini non deve esssere >102
• nelle donne non deve essere >88

Un soggetto con grasso localizzato a livello addominale, anche se normopeso, è comunque a rischio

Vari tipi di complicanze legate all'obesità

• complicanze periferiche -> abbiamo un accumulo di grasso a livello toracico, che ostacola l'espansione della gabbia toracica. Questo porta a difficoltà respiratorie, e allo sviluppo della sindrome delle apnee ostruttive del sonno (OSAS)
• complicanze centrali -> con il tempo, il soggetto può andare incontro ad ipossia, e si abituasse alla CO2. I chemiocettori cerebrali diventano meno sensibili all'anidride carbonica, portando ad una sensazione di soffocamento (ipoventilazione e leptino-resistenza)
• complicanze osteo-articolari -> tra queste complicanze troviamo: l'iperlordosi (dovuta dalla necessità di compensare l'elevato peso a livello addominale), il sovraccarico articolare, e la gotta ( dovuta all'accumulo di acido urico (tofi), che si cristallizza, e viene attaccata dal S.I. L'acido urico è un prodotto metabolico che deriva da un eccesso di proteine e fruttosio. Il fruttosio durante la digestione viene trasformato in acido urico, e circolando nel sangue, il sistema immunitario gli riconosce come "estranei" e li attacca, e una volta depositato crea i tofi
• complicanze di incontinenza urinaria -> è più frequente nelle donne, ed è dovuta dall'eccessivo tessuto adiposo che comprime la vescica e il pavimento pelvico, ostacolando la tenuta urinaria (sovraccarico reni)
• complicanze del ritorno venoso -> il grasso in eccesso ostacola il corretto funzionamento delle "pompe muscolari" del piede e del gastrocnemio, compromettendo il circolo del sangue
• complicanze a livello gonadico -> negli uomini abbiamo alti livelli di leptina, che inibiscono la produzione di testosterone, agendo negativamente sulle cellule del leydig. Nelle donne invece può causare alterazioni nella pulsazione, ed estrogeni bassi (rischio di infertilità e aborti spontanei)
• complicanze di ipovitaminosi D -> i soggetti obesi presentano spesso bassi livelli di vitamina D. La vitamina D è liposolubile, e tende ad accumularsi nel tessuto adiposo. Il tessuto adiposo agisce come una "trappola", impedendo l'entrata dei raggi UV che sono essenziali per l'attivazione della vitamina D. La vitamina D inoltre riduce l'assorbimento intestinale del calcio, aumentando il rischio di osteopenia e osteoporosi

Fattori di rischio per l'obesità

• non modificabili -> età, genetica, epigenetica, reddito, ambiente fisico e socio-politico, e traumi infantili
• modificabili -> alimentazione, attività fisica, sonno, stress, uso di farmaci che causano aumento di peso, disbiosi intestinale, condizioni croniche, e fumo

Complicanze dislipidemia

Nei soggetti obesi è fondamentale monitorare 3 parametri:

• LDL (colesterolo "cattivo")
• HDL (colesterolo "buono")
• trigliceridi circolanti

Questi parametri in condizioni normali devono essere:

• LDL <130
• HDL >50 negli uomini e >40 nelle donne
• trigliceridi <150

Fattori di rischio per l'aumento dell'LDL

• ipercolesterolemia genetica familiare
• sovrappeso e obesità
• sedentarietà
• dieta aterogena (ricca di grassi saturi e zuccheri)
• menopausa

Il corpo per sviluppare alti livelli di LDL, può farlo tramite due vie:

• via endogena -> produzione eccessiva di lipidi a livello del fegato
• via esogena -> eccesso di lipidi introdotti con l'alimentazione

Interventi per migliorare il profilo lipidico

• correggere l'alimentazione
• aumentare l'attività fisica aerobica (40-60 minuti per 5gg a settimana)

Benefici dell'attività fisica e di una corretta alimentazione

• ¡ HDL e metabolismo basale
• ¿ peso corporeo, LDL, e trigliceridi
• ¿ colesterolo totale
• ¿ pressione arteriosa
• Į resistenza insulinica

La sindrome metabolica

È un indice di disfunzionalità dell'organismo, spesso correlato allo stile di vita. Perché possa essere diagnosticata, devono essere presenti almeno 3 dei seguenti sintomi:

• pressione arteriosa elevata (≥ 130-85 mmHg)
• circonferenza vita aumentata (Uomini > 102 cm; Donne > 88 cm)
• livello di glicemia a digiuno ≥ 110 mg/dl
• trigliceridi elevati (≥ 150 mg/dl)
• colesterolo HDL basso (Uomini < 40 mg/dl; Donne < 50 mg/dl)

Fattori di rischio

• sedentarietà
• fattori ambientali che influenzano l'espressione genetica

Un'elevata presenza di tessuto adiposo a livello addominale comporta:

1. aumento degli acidi grassi liberi, che raggiungono il fegato. Il fegato li usa per produrre VLDL, che si trasformano in LDL ("colesterolo cattivo"). Questi possono contribuire alla formazione del core lipidico delle placche aterosclerotiche. Il fegato può convertire gli acidi grassi in glucosio, causando un aumento della secrezione insulinica, che può portare a insulino-resistenza epatica
2. si vengono a creare meccanismi che portano il muscolo ad utilizzare grassi invece che zuccheri, riducendo così la sensibilità del muscolo all'insulina, peggiorando ulteriormente la resistenza insulinica
3. il pancreas riduce progressivamente la sua capacità di secrezione insulinica, portando a un sfiancamento delle cellule ß pancreatiche

Effetti del tessuto adiposo in eccesso

• aumento dell'angiotensinogeno, che porta a ipertensione arteriosa
• formazione di placche aterosclerotiche, che riducono il lume vascolare, aumentando il rischio di ipertensione, e scompenso cardiaco (cuore si ingrossa)
• dislipidemia aterogena
• aumento della PAI-1 (proteina anti fibrosi), che aumenta il rischio di trombosi intravascolare
• aumento di molecole infiammatorie come TNF-a e IL-6

L'ipertensione

L'ipertensione è la forza che il sangue esercita contro le pareti dei vasi sanguigni. È fortemente influenzata da:

• frequenza cardiaca (FC)
• volume di eiezione (VE) -> quanto sangue viene pompato e messo in circolo con un solo battito
• resistenze periferiche (RP)

Formula della pressione arteriosa: PA = FC x VE x RP

Fattori che influenzano la pressione arteriosa

• elasticità -> dell'aorta e delle grandi arterie
• volemia -> cioè il volume totale di sangue circolante nel corpo che dipende da quanti liquidi (acqua) sono presenti nel sangue