1

Evaluación de genes involucrados en el transporte de

lípidos y metabolismo de carbohidratos para determinar los posibles efectos de un alimento en el tratamiento y prevención de obesidad y diabetes Dra. Rocio Alejandra Chavez Santoscoy

2

Declaración de Intereses: - No tengo ningún interés que declarar

3

En México el >78% de las

muertes se deben a

enfermedades crónicas

no trasmisibles

• Enfermedades cardiovasculares

• Diabetes

• Cáncer

• Enfermedades respiratorias

crónicas

Observatorio Mexicano de Enfermedades No Trasmisibles. 2016.

4

La obesidad y el sobrepeso son el principal problema de Salud Pública en México (1).

Desde 1980, los índices de sobrepeso y

obesidad se han triplicado

Sobr

epe

so y

obe

sida

d

1980 2006

Cost

os

de s

alud

2008 2017

En el mundo 3 de cada 10 personas sufren de sobrepeso y

obesidad. En México son 7 de cada 10.

$68 mil millones de pesos fue el costo total que tuvo el país por

estos padecimientos en 2008. Se estima que en 2017 la cifra

aumentó a $150 mil millones

(5 veces el presupuesto de la UNAM)

5

Síndrome metabólico

El triángulo de la muerte en el mundo moderno

Hipercolesterolemia

Hipertensión Diabetes

Obesidad

6

Síndrome metabólico

FACTORES DE RIESGO (SM es cuando se tienen 3 factores)

• Hipertensión arterial. ( >= 130/85 mmHg)

• Nivel elevado de glucosa en ayuno. (>110 mg/dl)

• Resistencia a la insulina o intolerancia a la glucosa

• Nivel elevado de triglicéridos. (<150 mg/dl)

• Bajo nivel de HDL (colesterol bueno) (<40mg/dl)

• Exceso de grasa alrededor de la cintura. (>102 cm)

7

Producción de colesterol en obesidad.

Se ha encontrado una relación directa entre la obesidad y el aumento

en la síntesis de colesterol(3).

Se ha documentado que la eliminación de colesterol puede ser

inapropiada en pacientes obesos(3).

Hipercolesterolemia

La Prevalencia de obesidad aunado a la Hipercolesterolemia

aumentan significativamente el riesgo a enfermedades cardiacas.(3)

- Lipotoxicidad(4) :

Inducción a apoptosis de: células β

Miocardio

músculo esquelético

• diabetes tipo II

• Cardiopatías

• resistencia a la insulina.

8

Variante en gen CAPN10

Enfermedades Cardiovasculares

Diabetes Tipo 2

(En mexicanos)

Guevara-cruz et al. 2014. A genetic variant of the CAPN10 gene in Mexican subjects with dyslipidemia is associated with increased HDL-cholesterol concentrations after the

consumption of a soy protein and soluble fiber dietary portfolio.

9

Flavonoides y Saponinas de Frijol

Negro

Flavonoides de Nopal

Proteína de Soya y Fibra soluble

Reg de LXR por (AMPK)

↓Acumulación de colesterol

↓Absorción de colesterol

Reg de PPARα e INSIG

↓Inflamación

↓Resistencia a Insulina

Reg de SPT

↓Acumulación de lipidos

↑Concentración de HDL

Chávez-Santoscoy, et al. 2014. Flavonoids and saponins extracted from black bean (Phaseolus vulgaris L.) seed coats modulate lipid metabolism and biliary cholesterol secretion in mice C57BL/6.

Antunes-Ricardo, et. al. 2017. Bioaccessibility, intestinal permeability and plasma stability of isorhamnetin glycosides from opuntia ficus-indica (L.)

Torre-Villalvazo, et al. 2009. Dietary soy protein reduces cardiac lipid accumulation and the ceramide concentration in high-fat diet-fed rats and ob/ob mice.

10

Nos permitirá conocer el efecto específico de

compuestos bioactivos a nivel molecular

Evolucionar del ¿QUÉ? hace al ¿CÓMO? lo hace

Esteatosis hepática

(higado graso) Genes de oxidación

de lípidos

Señalización de

insulina vía Akt

Especies reactivas

al oxígeno en

hígado

Morán-Ramos et al. (2012) Opuntia ficus indica (nopal) attenuates hepatic steatosis and oxidative stress in obese Zucker (fa/fa) rats.

11 11

↓ Genes lipogénicos: SREPB1c y FAS

↑ Transportadores ABGC5

↑ CPT-1

Efecto en la expresión génica de hepatocitos (in vitro)

12

No se observó diferencia en:

Peso de los ratones

Ingesta de alimento

Efecto en la ingesta y peso de ratones

13

Perfil de lípidos en plasma.

Dietas controles:

↓ TC y HDL

Dietas con colesterol:

↓TC, HDL y LDL

Dietas con colesterol

Dietas control

14

• Alimentos saludables • Dieta Mediterránea

• Alimentos Funcionales • Con evidencia científica

• Mecanismo de acción • Componentes y Compuestos

• Nutracéuticos • Formato farmacéutico

• No son alimentos

15

Propiedades sensoriales del pan diseñado

2014 Cambio en el color del pan

2016 Cambio en color de pan

Cambio en bioactividad

2017

16

Beneficios en la salud • Estudio piloto en 84 participantes

– Factores de Riesgo para Síndrome Metabólico (3 o mas)

• Intervención dietaría por 3 meses – 30 gramos de pan al día ( 1 rebanada de pan)

– Seguimiento semanal de consumo

• Parámetros bioquímicos mensaules

• Encuestas Finales e Iniciales – Recordatorio de 24 horas (consumo calórico sin cambio)

– Encuesta de hábitos de vida

17

Beneficios en la salud Variables Intervention group Beginning of the study

Mean ± SD

End of the Study

Mean ± SD

Age Pan con NP-Q

Control

23.8 ± 3.4

23.6 ± 3.5

24.6 ± 3.1

23.8 ± 2.6

Participants Pan con NP-Q

Control

40

40

40

40

Anthropometric variables

BMI (Kg/m2) Pan con NP-Q

Control

32.1 ± 3.8

31.4 ± 3.2

30.1 ± 2.2

32.4 ± 2.5

Waist Circumference (cm) Pan con NP-Q

Control

98.7 ± 3.5

96.9 ± 4.1

90.4 ± 4.5*

94.9 ± 3.9

Biochemical variables

Total Cholesterol (mg/dl) Pan con NP-Q

Control

221.3 ± 16.7

224.3 ± 18.9

201.2 ± 19.5*

227.4 ± 12.4

LDL-Cholesterol (mg/dl) Pan con NP-Q

Control

149.82 ± 18.4

147.23 ± 21.1

116.2 ± 21.1*

138.9 ± 19.1

HDL-Cholesterol (mg/dl) Pan con NP-Q

Control

46.3 ± 12.5

45.4 ± 12.1

43.2 ± 10.9

44.2 ± 13.5

Triglycerides (mg/dl) Pan con NP-Q

Control

228.25 ± 17.9

223.5 ± 21.1

153.26 ± 18.95*

224.1 ± 23.1

HOMA-IR Pan con NP-Q

Control

2.3 ± 1.8

2.5 ± 1.6

1.93 ± 1.1*

2.4 ± 1.5

Fasting plasma glucose (mg/dl) Pan con NP-Q

Control

114.23 ± 13.56

112.31 ± 16.71

91.23 ± 9.25*

111.67 ± 10.9

HbA1c (%) Pan con NP-Q

Control

5.8 ± 1.0

4.7 ± 1.0

4.6 ± 1.1

4.5 ± 0.9

Systolic blood pressure (mmHg) Pan con NP-Q

Control

139.2 ± 10.5

136.3 ± 21.5

127.8 ± 11.2*

133.9 ± 12.7

Diastolic blood pressure (mmHg) Pan con NP-Q

Control

87.24 ± 11.8

87.28 ± 9.18

84 ± 9.12*

87.31 ± 9.44

18

Interacciones con otros componentes

19

Enfermedad a tratar/prevenir

Compuestos bioactivos y su

función

Población objetivo y su herencia

genética

Concentración bioactiva del compuesto

Estabilidad en los proceso de

producción e Interacciones

✔Se debe tener/generar información sobre:

20

Conclusiones

• Investigar la utilidad de Nutrigenómica, bioinformática y nanotecnología en el

desarrollo de alimentos funcionales.

• Anticipar la demanda de una nutrición personalizada y el rol de los alimentos

funcionales en la misma

• Asegurar la estabilidad de los ingredientes funcionales durante la producción y el

paso por el tracto gastrointestinal.

21

Trabajo en grupos multidisciplinarios.

Tomar en cuenta las características de la población objetivo.

Uso de subproductos para la formulación y diseño de alimentos.

Alimentos Funcionales en el presente y el

futuro

Conclusiones

22

¡Muchas Gracias!

Facultad de Ciencias Químicas e Ingeniería

Dra. Rocío Alejandra Chávez-Santoscoy

Ale.santoscoy@gmail.com