lipid droplet (L) of a dead adipocyte macrophages (M) disrupted basal membrane (BM) cytoplasmic remnants (CR) cell debris (CD) Cinti et al, J Lipid Res 2005 Visceral and Subcutaneous Adipose Tissue Volumes Are Cross-Sectionally Related to Markers of Inflammation and Oxidative Stress The Framingham Heart Study 1.250 Pou CM et al, Circulation, 2007 SOVRACCARICO ENERGETICO Infiammazione Ipossia Apoptosi Stress RE T. Adiposo Infiltrato di macrofagi I N S U F F. A D I P. LIPOTOSSICITÀ STRESS OSSIDATIVO Adipochine Viscerale Vs Sottocutaneo (sc) PAI-1 IL-6 Leptina Adiponectina TNF- Angiotensinogeno Resistina VISC> SC VISC > SC SC > VISC ? VISC > SC VISC > SC ? MECCANISMI ADATTATIVI E MALADATTATIVI DELL’INSUFFICIENZA ADIPOCITARIA INSUFFICIENZA CARDIACA • Sovraccarico − (p. es.) Ipertensione • Riduz. di funzione − Deficit di pompa INSUFFICIENZA ADIPOCITARIA • Sovraccarico − (p. es.) Calorico,Obesità • Riduz. di funzione • Conseguenze dirette − Deficit di effetto tampone • Conseguenze dirette − Lipotoss.; Insulino-res. • Meccanismi (mala)adattativi • Meccanismi (mala)adattativi − RAAS, Catecolamine − Insulina, Adipochine − Più Obes e Ins. Res. − Astenia, Riduz. Attiv. fisica − Riten. Idrosalina, Tachicardia • Danno tissutale − Dilatazione e fibrosi • Danno tissutale − Infiammazione e ateroscl. DISFUNZIONE ENDOTELIALE ATEROSCLEROSI INFIAMMAZIONE ADIPOCHINE DIABETE ADIPOCHINE INSULINO-RESISTENZA LIPOTOSSICITÀ STRESS OSSIDATIVO INFIAMMAZIONE SINDROME METABOLICA IDF CONSENSUS 2005 OBESITÀ CENTRALE Europidi Asiatici Cinesi Giapponesi M 94 90 90 85 F 80 80 80 90 più almeno 2 tra i seguenti criteri: • Trigliceridi: >150 mg/dl • HDL-C: <40 (M) < 50 (F) mg/dl • Pressione arteriosa: > 130 Sist. oppure > 85 mmHg Diast. oppure terapia ipotensivante • Glic. a digiuno: >100 mg/dl 1° International Congress on Prediabetes and the Metabolic Syndrome, Berlin 14/4/2005 CVD VLDL INSULINO - RESISTENZA DIABETE NAFLD NASH ApoB PCR Glucosio Trigliceridi VLDL CETP Colesterolo Trigliceridi IPERTENSIONE IFG IFG MICROALBUMINURIA IGT Lipolisi NASH DISLIPIDEMIA PAI-1 NAFLD STRESS OSSIDATIVO IL-6 DISFUNZIONE ENDOTELIALE Resistina IGT CETP Colesterolo LDL INSULINO Insulina OBESITÀ ADDOMINALE RESISTENZA TNF-α Adiponectina Insulina RAS INSULINO-RESISTENZA IPERURICEMIA INFIAMMAZIONE SNS Glucosio LIPOTOSSICITÀ STRESS OSSIDATIVO HDL MICROALBUMINURIA Small LDL D I A B E T E INSULINO - RESISTENZA NAFLD NASH IFG Trigliceridi VLDL ApoB PCR Glucosio VLDL CETP Colesterolo Trigliceridi Lipolisi CETP Colesterolo LDL PAI-1 IL-6 Resistina TNF-α Adiponectina IGT Insulina Insulina RAS SNS Glucosio STRESS OSSIDATIVO HDL MICROALBUMINURIA Small LDL D I A B E T E TERAPIA Moderata riduzione di peso (5-10%) a lungo termine Nutrizione equilibrata Attività fisica Modificazioni del comportamento Trattamento integrato Terapia farmacologica Modificazioni del peso - = Farmaci Dieta Attività Fisica Termogenesi Metabolismo Basale Chirurgia Terapia comportamentale Modificazione dello stile di vita Farmaci Obiettivi della perdita di peso I soggetti con Obesità e Sovrappeso che fanno parte di un programma ben articolato possono ottenere una perdita di peso pari al 10% del peso iniziale, valore che può essere mantenuto per 1 o più anni. Evidenza di Categoria A Linee guida NIH (NHLBI-NIDDK), 1998 - LIGIO, 1999 Evidenze dei benefici della perdita di peso Miglioramento della sensibilità insulinica, del compenso glicemico, riduzione della terapia ipoglicemizzante con una diminuzione del 5-10% del peso corporeo in pz. obesi e diabetici (Wing R.R. et al., Archiv Intern Med 151:97-102, 1991) Riduzione del rischio cardiovascolare già con un dimagrimento del 10-15% (Albu J. et al., Diab Rev 3:2,335-347, 1995) Aumento di colesterolo HDL con un dimagrimento del 5-10% (Schwartz, R.S. Metabolism 36:165-171, 1987) Terapia Dietetica Le diete ipocaloriche (LCD) sono raccomandate per la perdita di peso in pazienti sovrappeso ed obesi. Evidenza di Categoria A Linee guida NIH (NHLBI-NIDDK), 1998 - LIGIO, 1999 Terapia Dietetica Le diete ipocaloriche possono ridurre il peso corporeo totale in media dell’8 percento, e possono aiutare nella riduzione del tessuto adiposo addominale in un periodo di 6 mesi. Evidenza di Categoria A Linee guida NIH (NHLBI-NIDDK), 1998 - LIGIO, 1999 Dieta Ipocalorica (LCD) 800-1500 Kcal die composizione modificata per ridurre i fattori di rischio cardiovascolari (colesterolo, ipertensione) Vantaggi perdita di peso lenta ma progressiva Deficit calorico BMI > 27 e < 35: 300-500 Kcal die ~ 250 g /sett. ~ 10% BW /6 mesi BMI > 35: 500-1000 Kcal die ~ 500-1000 g /sett. ~ 10% BW /6 mesi Deficit calorico La riduzione dei grassi come parte di una dieta ipocalorica è un modo pratico per ridurre le calorie. Evidenza di Categoria A Linee guida NIH (NHLBI-NIDDK), 1998 - LIGIO, 1999 Dieta ricca di grassi COSTO METABOLICO OBBLIGATORIO scarso effetto termogenetico scarso effetto saziante aumento introito calorico scarso effetto sull’appetito bilancio energetico positivo non modifica pasto successivo aumento dei depositi di grasso Componenti della spesa energetica METABOLISMO BASALE ~60% EFFETTO TERMICO ~10% DEL CIBO ATTIVITÀ FISICA ~30% SPESA ENERGETICA Effetto termogenetico degli alimenti proteine 20-30% EE carboidrati 5-10% EE lipidi 0-3% EE Composizione Nutrizionale per Una Dieta Ipocalorica Nutrienti Apporto raccomandato Calorie 500-1000 kcal die in meno rispetto all’introito consueto Grassi totali 30% delle calorie totali Acidi grassi saturi 8-10% delle calorie totali Acidi grassi monoinsaturi 10-15% delle calorie totali Acidi grassi polinsaturi 7-10% delle calorie totali Colesterolo < 300 mg die Proteine 15% delle calorie totali Carboidrati 55% o più delle calorie totali Cloruro di sodio < 100 mmol die (~2.4 g Na o 6 g NaCl) Calcio 1000-1500 mg die Fibre 20-30 g die Linee guida NIH (NHLBI-NIDDK), 1998 - LIGIO, 1999 Diete fortemente Ipocaloriche (VLCD) 500-800 Kcal die composizione modificata per rimpiazzare i deficit proteici e vitaminici: 0.8-1.5 g prot. die vitamine e sali minerali Vantaggi perdita di peso rapida Svantaggi non applicabilità a lungo termine Efficacia dei regimi dietetici 36 pz. obesi/diabetici: I gruppo 8 sett. VLCD LCD II gruppo LCD 20° sett. p<0.05 1 anno p n.s. -18.6 kg -8.6 kg -10.1 kg -6.8 kg Wing R.R. Diab Rev 1995 Formula di Harris-Benedict per il calcolo del metabolismo basale Maschi: 66 + (13.7 x kg + 5 x cm - 6.8 x anni) Femmine: 665 + (9.5 x kg + 1.8 x cm - 4.7 x anni ) Formula per il calcolo del metabolismo basale Maschi: 900 + (10x kg) Femmine: 700 + (7x kg) Physical Activity “Late 20th century urban life is a paradise of energy conservation at the level of the individual. People never need to run, they rarely need to walk, and they can often sit.” IJO 1996;20:S1-S8 ESERCIZIO FISICO COME STRUMENTO PER LIMITARE LA PERDITA DI MASSA MAGRA CALO PONDERALE Spesa energetica totale Controllo adipostatico (leptina) che si oppone ai cambiamenti di peso Massa magra fino al 30% del tot. Indotta da regimi ipocalorici proteolisi gluconeogenesi epatica. DIMINUZIONE DELLA MASSA MAGRA: RIMEDI Esercizio fisico: • Aerobico (endurance) • Aumenta la VO2 max, migliora la fitness CV. Aumenta la spesa energetica tot. (ancora controverso se aumenti spesa energ. a riposo). Anaerobico (potenziamento) Aumenta la forza e la massa muscolare; il migioramento globale delle funzioni muscoloscheletriche fa aumentare l’attività fisica spontanea. ALLENAMENTO Frequenza cardiaca Tipo di esercizio Effetto allenante Substrato utilizzato 50-60% aerobico Perdita di peso lipidi/glicogeno 60-85% aerobico/anaerobico Cardiovascolare e respiratorio glicogeno/lipidi >85% anaerobico Potenza muscolare glicogeno Frequenza cardiaca massimale = 220-età EFFETTO DI DIETA + ESERCIZIO FISICO 0 Solo dieta % Peso -4 -8 + Es. fisico - 12 - 16 FOLLOW-UP TRATTAMENTO - 20 0 12 36 (mesi) Pavlou et al. Am J Clin Nutr ,1989 STRATEGIA TERAPEUTICA American Heart Association Dietary Guidelines (2000) Raccomanda di svolgere regolare attività fisica (almeno 1500-2000 Kcal/sett.) Attività fisica Spontanea: 100 Kcal die Volontaria: 300-400 Kcal/3-4 volte sett. (1 ora di corsa leggera = ca. 400 Kcal) CRONOLOGIA DEGLI INSUCCESSI FARMACOTERAPICI DELL’OBESITÀ Data Farmaco Effetto 1893 Estratti tiroidei Ipertiroidismo 1934 Dinitrofenolo Cataratta; neuropatia 1937 Amfetamina Dipendenza 1967 Pillola “arcobaleno” (digitale, diuretico) Morte 1971 Aminorex Ipertensione polm. 1997 Fenfluramina + Fentermina Valvulopatie Dexfenfluramina + Fentermina Area gustativa primaria Area gustativa secondaria Nucleo Paraventr. Ipotalamo Laterale Nucleo Arcuato 5HT NA DA Nucleo del tratto solitario Sistema nervoso simpatico Aree tattili olfattive visive FARMACI ANORESSIZZANTI Noradrenergici (amfetamina, fentermina, dietilpropione, mazindolo, fenilpropanolamina) Serotoninergici (fenfluoramina, dexfenfluramina, fluoxetina) Noradrenergici / Serotoninergici (sibutramina) RECENTI/ATTUALI FARMACI ANTI-OBESITÀ Farmaco Bersaglio Meccanismo Status Inibitori introito calorico (anoressizzanti) Fenfluramina Neuroni serotoninerg. reuptake/ release Fentermina Neuroni noradrenerg. reuptake Ritirato Ritirato Fenfluramina Neuroni Serot./noradr. reuptake/ release Fentermina (Fen / Phen) Ritirato Dexfenfluramina Neuroni serotoninerg. reuptake/ release Ritirato Sibutramina Neuroni serot./noradr. reuptake Approvato Inibitori assorbimento dei grassi Orlistat Lipasi pancreatiche assorb. grassi Approvato SIBUTRAMINA Meccanismo d’azione: inibizione del re-uptake di noradrenalina e serotonina. Dose: 10-15 mg/die in unica somministrazione SIBUTRAMINA FARMACI INIBENTI L’ASSORBIMENTO DEI GRASSI Inibitori delle lipasi gastriche e pancreatiche: Orlistat • Deriva per idrogenazione dalla lipstatina, molecola estratta dal microrganismo Streptomyces toxyricini. • Inibisce l’assorbimento di circa il 30% dei grassi ingeriti. Linfatici Lume intestinale TG Lipasi Gastrointestinali FA MG Acidi biliari Micelle MG Cellula della mucosa ORLISTAT Linfatici Lume intestinale TG Lipasi + Orlistat MG Acidi biliari Micelle 30% FA MG Cellula della mucosa RIMONABANT Bloccante selettivo del recettore 1 degli endocannabinoidi (CB1). Conclusa la fase III di sperimentazione. RIMONABANT NUOVE MOLECOLE IN FASE DI SPERIMENTAZIONE CLINICA Molecola Axokine (CNTF) Leptina Fase Casa Farmaceutica III Regeneron II Amgen CON AZIONE SUL SNC Rimonabant (CNR1 antagon.) III Sanofi-Synthelabo Bupropione II GlaxoSmithKline Topiramato III Johnson & Johnson INIBITORI DELLE LIPASI PANCREATICHE ATL-962 I Alizyme AGONISTI b3-ADRENERGICI SB-418790 (AZ-40140) II GlaxoSmithKline LY-377604 I Eli Lilly N-5984 I Nissin Kyorin Pharm. AGONISTI DEL RECETTORE-A DELLA CCK GI-181771 II GlaxoSmithKline AGONISTI DEL RECETTORE DELLA TIROXINA Agonisti TH-R-b I Bristol-Myers Squibb IPOTALAMO Nucleo Arcuato Meccanismi Effettori Stimoli oressizzanti OB-R NPY AgRP + + TRH-R NPY-R MC4-R TRH MCH GABA altri MCH-R Ipofisi: TSH altro Corteccia Ipotalamo Aree olfattorie OB-R Leptina POMC (MSH) CART Stimoli anoressizzanti MC4-R CART-R Simpatico Parasimpatico CHIRURGIA BARIATRICA Altri interventi non malassorbitivi Gastroplastica Orizzontale Gastroplastica Verticale Bypass gastrico Roux-en-Y (SRVG-RGB) • Suppression of ghrelin production by the excluded stomach may be another mechanism of weight loss. • Pories et al. reported 58%, 55%, and 49% loss of excess weight (defined as the patient’s weight minus the patient’s estimated "ideal" body weight) at 5, 10, and 14 years postoperatively. • A gastrojejunostomy produces a dumping syndrome if the patient ingests high-carbohydrate foods. • Deficiencies of iron, calcium, thiamin, and vitamins A, C, D, and B12 have been observed, and long-term supplementation is recommended