1

ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΙ ΠΑΧΥΣΑΡΚΙΑ: ΜΟΝΟ ΔΙΑΤΡΟΦΗ ΚΑΙ ΣΩΜΑΤΙΚΗ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ?

Δ. Κιόρτσης

Ενδοκρινολόγος-Διαβητολόγος

Καθηγητής Ιατρικής Σχολής

Παν/μίου Ιωαννίνων

ΥΛΙΚΟ ΜΕΛΕΤΗΣ

ΠΑΙΔΙΑ-ΕΦΗΒΟΙ: (2-19 χρ.): 18045 (Α:8552, K:9493) ΕΝΗΛΙΚΕΣ (20-70 χρ.): 17341 (Α:8234, Γ:9107) ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ: B, Y, BMI, W, WHR

Ann Nutr Metab, 2006

ΕΠΙΠΤΩΣΗ ΠΑΧΥΣΑΡΚΙΑΣ

Παχυσαρκία Υπέρβαρο

Άνδρες 26 % 41.1 %

Γυναίκες 18.2 % 29.9 %

ΠΑΙΔΙΚΗ ΠΑΧΥΣΑΡΚΙΑ

0

10

20

30

40

Overweight Obesity Abdominal

obesity

Children

(Prevalence %)

ΕΦΗΒΙΚΗ ΠΑΧΥΣΑΡΚΙΑ

0

10

20

30

40

Overweight Obesity Abdominal

obesity

Adolescents

(Prevalence %)

Επιπτώσεις της παχυσαρκίας

Υπέρταση Δυσλιπιδαιμία

Άπνοια του ύπνου

Καρδιακές παθήσεις

Ασθένειες χοληδόχου κύστης

Ορμονικές διαταραχές

Ουρική αρθρίτιδα

Εγκεφαλικό επεισόδιο

Διαβήτης τύπου 2

Οστεοαρθρίτιδα

Καρκίνος

Summary of Mortality from Cancer According to Body-Mass Index for U.S. Men in the Cancer Prevention Study II, 1982 through 1998.

Calle EE et al. N Engl J Med 2003;348:1625-1638.

Summary of Mortality from Cancer According to Body-Mass Index for U.S. Women in the Cancer Prevention Study II, 1982 through 1998.

Calle EE et al. N Engl J Med 2003;348:1625-1638.

Παχυσαρκία

Άνδρες 14 % Θανάτων από καρκίνο

Γυναίκες 20 % Θανάτων από καρκίνο

10

11

Energy Balance Equation

Intake Expenditure

Hunger Satiety

Nutrient Absorption

Metabolic Rate Thermogenesis

Activity

12

Eat to

Live! Live to Eat!

13

Prentice AM, BMJ 1995;311:437-9

% o

f M

ean o

f All

Tim

e P

oin

ts

1950 1960 1970 1980 1990

200

100

0

Markers of Inactivity related to Obesity Incidence

% Obese Cars/household TV viewing (hours/week)

Time spent sedentary in leisure time Children aged 2-15 years; Health Survey for England 2012

14 Patterns and trends in child physical activity

Proportion of children who spent six or more hours being sedentary per day by age group

Weekdays Weekends

Time spent sedentary in leisure time by age and sex

Health Survey for England 2012 (base aged 16 and over)

15 Patterns and trends in adult physical activity

Weekdays Weekends

Proportion of adults who spend six hours or more being sedentary per day

16

17

Cultural transition – massive

marketing of sugary drinks which

have a ‘slim’, active image

18

Αύξηση βάρους είναι αποτέλεσμα

ενεργειακής διαταραχής ατομικής

ΚΑΙ κοινωνικής

19

Cellular phones and remote controls deprive us from walking!

20 times daily x 20 m = 400 m

Walking distance lost/year 400x365 = 146,000 m

146 km = 25 h of walking

1 h of walking = 113-226 kcal

Energy saved =2800-6000 kcal

High-Tech increases Body Weight

0.4-0.8 kg adipose tissue

20

A Mutation of the POMC Gene results in Extreme Obesity in Humans

35

30

25

20

15

10

5

Patient

0

3 6 9 12 18 21 36 48 42 30

Age (months)

Kg

21

Energy Balance Equation

Intake Expenditure

Hunger Satiety

Nutrient Absorption

Metabolic Rate Thermogenesis

Activity

SMALL or LARGE-FOR-GESTATIONAL AGE

(SGA or LGA)

Barker DJ et al. Diabetologia 1993, Hattersley AT & Tooke JE Lancet 1999

FETAL ORIGINS OF ADULT DISEASE

Ενδομήτριο περιβάλλον Γενετικό υπόστρωμα εμβρύου

Μικρά & λεπτά νεογνά

Άμεση δράση Διαταραχή ινσουλίνης

- αύξηση

Φτωχή ενδομήτρια Επίδραση γονιδίων στην

θρέψη αντίσταση στην ινσουλίνη

Προγραμματισμός Αντίσταση στην Άμεση δράση

ενδομητρίως ινσουλίνη

Προδιάθεση για ΣΔ τύπου 2

& καρδιαγγειακή νόσο

Hales & Barker Diabetologia 1992,Hales et al. Br Med Bulletin 2001, Levy-Marchal et al.

PediatrDiabetes 2004

ΑΠΩΤΕΡΕΣ ΜΕΤΑΒΟΛΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΡΑΧΕΣ ΠΟΥ

ΣΥΣΧΕΤΙΖΟΝΤΑΙ ΜΕ ΤΟ ΧΑΜΗΛΟ ΒΑΡΟΣ ΓΕΝΝΗΣΗΣ

ΚΑΙ ΤΗΝ ΕΝΔΟΜΗΤΡΙΑ ΚΑΘΥΣΤΕΡΗΣΗ ΤΗΣ

ΑΥΞΗΣΗΣ

Καρδιαγγειακή νόσος

Διαταραχές λιπιδίων

ΣΔ τύπου ΙΙ

Αντίσταση στην

ινσουλίνη

Αρτηριακή υπέρταση

Παχυσαρκία

Μεταβολικό

σύνδρομο

25

ΜΕΙΩΜΕΝΟ ΒΑΡΟΣ ΓΕΝΝΗΣΗΣ

SGA vs AGA

ΒΜΙ

Μεταβολικές παραμέτρους

Αρτηριακή πίεση

D. Kiortsis et al. Lancet 2000

Carapato M. J Perinat Med 2003, Schwartz et al. Semin Perinatol 2000, Boney et al. Pediatrics

2005

ΣΑΚΧΑΡΩΔΗΣ ΔΙΑΒΗΤΗΣ ΚΑΤΑ ΤΗΝ ΚΥΗΣΗ

Απώτερες επιπλοκές σε απογόνους διαβητικών μητέρων

Παχυσαρκία

Αντίσταση στην ινσουλίνη

Σακχαρώδης διαβήτης

Μεταβολικό σύνδρομο

27

LGA ΠΑΙΔΙΑ ΜΗ ΔΙΑΒΗΤΙΚΩΝ ΜΗΤΕΡΩΝ

Μελέτες μεταβολικών παραμέτρων σε νεογνά (αντικρουόμενα αποτελέσματα)

Όχι σε παιδιά

ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ

Συσχέτιση των σωματομετρικών χαρακτηριστικών γέννησης

με μεταβολικούς & ανθρωπομετρικούς παράγοντες κατά την

παιδική ηλικία που συσχετίζονται με:

- αντίσταση στην ινσουλίνη

- λιπιδαιμικό προφίλ

- παχυσαρκία

- αρτηριακή πίεση

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ Ι

Κλινικό μέρος

Κλινική εκτίμηση παιδιών ηλικίας 3-9,5 ετών, γεννημένων

SGA ή LGA στο ΠΓΝΙ

Μάρτυρες (AGA) συγκρίσιμοι ως προς:

- ηλικία

- φύλο

Όλα τα παιδιά χαρακτηρίζονταν από:

BMI < 85η ΕΘ

στάδιο ανάπτυξης Tanner I

30

ΑΥΞΗΜΕΝΟ ΒΑΡΟΣ ΓΕΝΝΗΣΗΣ

LGA vs AGA

HOMA-IR

Insulin

Adiponectin

Leptin

IGFBP-3

D. Kiortsis et al. Diabetes Care 2006, 2007,2010, Clin Endocrinol 2007, Eur J Endocrinol 2007

31

ΑΥΞΗΜΕΝΟ Ή ΧΑΜΗΛΟ ΒΑΡΟΣ ΓΕΝΝΗΣΗΣ

Βάρος γέννησης επηρεάζει ανεξάρτητα από άλλους παράγοντες επίπεδα βισφατίνης

D. Kiortsis et al. Horm Metabol Res 2012 ; 44:135-9.

32

LGA ενήλικες

Αυξημένο βάρος

Αυξημένη περίμετρο μέσης

Αυξημένη ΑΠ

Αυξημένο ΗΟΜΑ-IR

Τροποποίηση από Catch-down growth

33

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Ενδομήτρια ζωή επηρεάζει σημαντικά την εξωμήτρια ζωή

Πολλοί μηχανισμοί

Το έντερο φιλοξενεί > 1014

μικρόβια

1000 είδη μικροβίων , εκ των

οποίων τα 160 απαντούν σε όλους

τους ανθρώπους

Διαφέρει η αναλογία & η

ποικιλία των μικροβίων από

άτομο σε άτομο

“core microbiome” ανεξάρτητα

από φυλή, ηλικία και φύλο

Ο ρόλος της εντερικής χλωρίδας

Οι Παχύσαρκοι έχουν διαφορετική εντερική χλωρίδα έναντι των αδυνάτων

Υπόθεση: Τα μικρόβια τους προκαλούν αύξηση του

σωματικού βάρους και μεταβολική δυσλειτουργία,

αυξάνοντας:

• την ενεργειακή συγκομιδή της τροφής,

• την εναπόθεση λίπους,

• διατηρούν μια χαμηλού βαθμού φλεγμονή

• αλλά και με άλλους μηχανισμούς

Περισσότερα Firmicutes και λιγότερα Bacteroidetes σε παχύσαρκα ποντίκια

Ley RE, PNAS 2005

12 obese people, who were randomly assigned to either a fat-restricted (FAT-R) or to a carbohydrate-restricted (CARB-R)

low calorie diet.

Ley R, Nature 2006

Περισσότερα Firmicutes σε παχύσαρκους ανθρώπους.

Η μεταφορά εντερικής χλωρίδας από παχύσαρκα ποντίκια σε ποντίκια με στείρο έντερο οδηγεί σε

αύξηση του βάρους τους, λιπώδους ιστού, ινσουλινοαντίσταση και λιπώδη διηθηση του ηπατος

Τα ποντίκια με στείρο έντερο είναι κατά 42% ελαφρύτερα ενώ καταναλώνουν 29% λιγότερες θερμίδες από τα φυσιολογικά ποντίκια. Τα

GF ποντίκια παχαίνουν όταν τους μεταφερθεί εντερική χλωρίδα.

Backhed F et al, PNAS, 2004, Turnbaugh P et al, Nature 2006

GF: germ free CONV-R: conventionally raised CONV-D: raised GF until adulthood and then colonized for 2 weeks with an unfractionated cecal microbiota harvested from CONV-R donors

Τα κόπρανα των παχύσαρκων ποντικών έχουν περισσότερα προϊόντα ζύμωσης των πολυσακχαριτών & λιγότερη

εναπομένουσα ενέργεια

Turnbaugh P et al, Nature 2006

Πως η διαφορετική εντερική χλωρίδα των παχυσάρκων μπορεί να ενέχεται στην παχυσαρκία τους αλλά και στη μεταβολική

δυσλειτουργία τους;;

1. Αυξημένη ενεργειακή συγκομιδή από την τροφή

2. Εναπόθεση λίπους

3. Διατήρηση χαμηλού βαθμού φλεγμονής

43

ΡΟΛΟΣ ΜΙΚΡΟΒΙΩΜΑΤΟΣ ΣΤΗΝ ΠΑΧΥΣΑΡΚΙΑ

ΜΕΤΑΜΟΣΧΕΥΣΗ ΜΙΚΡΟΒΙΩΝ ΑΠΟ ΠΑΧΥΣΑΡΚΟΥΣ ΚΑΙ ΑΔΥΝΑΤΟΥΣ ΑΝΘΡΩΠΟΥΣ ΣΕ ΠΟΝΤΙΚΙΑ ΜΕ ΣΤΕΙΡΟ ΕΝΤΕΡΟ

V. Ridaura et al. Science 2013; 341: 6150

44

45

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Η εντερική χλωρίδα εμπλέκεται στην παχυσαρκία και στις μεταβολικές επιπλοκές

Πολλοί μηχανισμοί είναι υπεύθυνοι

Figure 3 Self-reported sleep duration (hours) by age for the US children aged 11–18 years (14).

Eve Van Cauter, and Kristen L Knutson Eur J Endocrinol 2008;159:S59-S66

© 2008 European Society of Endocrinology

Figure 4 Mean (±s.e.m.) 24-h leptin, cortisol, and HOMA profiles with 4-, 8-, and 12-h bedtimes.

Eve Van Cauter, and Kristen L Knutson Eur J Endocrinol 2008;159:S59-S66

© 2008 European Society of Endocrinology

Figure 5 Percent difference in levels of leptin and ghrelin comparing short sleep to longer sleep conditions from three different studies (25, 26, 27).

Eve Van Cauter, and Kristen L Knutson Eur J Endocrinol 2008;159:S59-S66

© 2008 European Society of Endocrinology

49

ΕΛΛΕΙΨΗ ΥΠΝΟΥ

Πολύ αυξημένη πείνα (hunger scores)

Πολύ αυξημένη επιθυμία υδατανθρακούχων τροφών

Λίγο αυξημένη επιθυμία άλλων τροφών

50

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Διατροφή και άσκηση

Καθιστική ζωή (TV, internet , κλπ)

Ενδομήτριο περιβάλλον

Εντερικό μικροβίωμα

Έλλειψη ύπνου