Obesità

1. Barbara Cresci SOD Endocrinologia Obesità

3. Epidemiologia Percentuale sovrappeso/obesi % 2010, Sperimentazione del Sistema di Sorveglianza della popolazione italiana PASSI (Progressi delle Aziende Sanitarie per la Salute in Italia )

4. Proiezioni di prevalenza 2010 2030 Disponibilità di cibo negli USA nel periodo 1910-2006 Proiezione USA 2010 vs 2030 della percentuale di sovrappeso/obesità per fasce di età

5. Semplice determinazione Non invasività Riproducibilità nel tempo Affidabilità Sensibilità Predittività Basso costo REQUISITI DELLE MISURE ANTROPOMETRICHE

6. BMI (kg/m2) Rischio comorbilità (DM2, IMA, stroke, ipertensione, dislipidemia, cancro, osteoartrite): Aumentato Moderato Severo Molto severo Negli asiatici: 18.5-22.9 kg/m2(normopeso), 23-24.9 kg/m2 (sovrappeso), 25-29.9 kg/m2 (obesità I classe), 30 kg/m2 (obesità II classe). National Institute for Health and Clinical Excellence, 2006,2 adapted from World Health Organization, 2000

7. Equazione per ricavare la percentuale di massa grassa dal BMI : Percentuale di massa grassa  = (1.20 x BMI) + (0.23 x Età) - (10.8 x sesso) - 5.4 maschio= 1, femmina=0. Limiti: Attività fisica Allettamento H<150 cm o >200 cm

8. Circonferenza vita Posizionarsi a fianco del paziente. Localizzare l’ultima costa e l’estremità superiore della cresta iliaca. Piedi uniti, braccia rilasciate lungo i fianchi, al termine di una normale espirazione misurare la circonferenza passante per il punto intermedio tra il margine inferiore della gabbia toracica e l’estremità superiore della cresta iliaca. Training and Practical Guides; Section 3: Guide to Physical Measurements (Step 2) WHO STEPS Surveillance Last Updated: 12 December 2008

9. Circonferenza vita W> 94 cm nei M e > 80 cm nelle F rischio aumentato di comorbilità W> 102 cm nei M e > 88 cm nelle F rischio molto alto Nei maschi asiatici Waist patologico >90 cm Nelle femmine asiatiche Waist patologico >80 cm National Institute for Health and Clinical Excellence, 2006 International Diabetes Federation, 2005 World Health Organization, 2000

10. Se BMI≥35 kg/m2la misura della circonferenza vita aggiunge poco alla stima del rischio di comorbilità ottenuto mediante BMI. • Se BMI< 35 kg/m2 è fondamentale associare la misura della circonferenza vita National Institute for Health and Clinical Excellence, 2006

11. BMI & Waist nel management del paziente National Institute for Health and Clinical Excellence, 2006

12. Circonferenza fianchi Training and Practical Guides; Section 3: Guide to Physical Measurements (Step 2) WHO STEPS Surveillance Last Updated: 12 December 2008 Posizionarsi a fianco del paziente. Il paziente deve stare a piedi uniti, braccia rilasciate lungo i fianchi. Posizionare il metro orizzontalmente lungo i fianchi e misurare in corrispondenza della massima circonferenza.

13. Waist/Hip Ratio • Corrisponde al rapporto tra circonferenza vita/circonferenza fianchi. • Misura di grasso viscerale. • Non esiste consensus sui valori soglia. • Viene in genere considerato patologico se nei M ≥ 1.0 se nelle F ≥ 0.85

14. Plicometria cutanea Ricava lo spessore (pliche) della cute e del tessuto adiposo sottocutaneo in alcuni punti ben definiti per poi stimare con equazioni empiriche il contenuto di massa grassa. Metodica molto economica ma poco accurata e scarsamente riproducibile (operatori diversi misure diverse). Da 3 a 9 siti corporei in cui eseguire misurazioni

16. Come valutare la composizione corporea? • La pesatura idrostatica (Hydrostatic weighting) si basa sul principio di Archimede per stimare la densità corporea da cui ricavare mediante equazione di Siri la FM. E’ attualmente considerato il Gold standard tra le misure indirette della composizione corporea

17. Come valutare la composizione corporea? • TC e RMN forniscono misure dirette della FM. Non applicabili su larga scala per costi e per la TC a causa dell’esposizione a radiazioni. Non applicabili per la valutazione in itinere. • Proposte scansioni di siti corporei specifici (es addominale) per la valutazione del grasso viscerale. In corso di validazione.

18. Come valutare la composizione corporea? DEXA total body • Metodica per la misura dei solidi corporei tramite emissione di raggi ad alta energia in grado di fornire mappa di distribuzione e superficie dei diversi distretti corporei in funzione della maggiore o minore attenuazione legata alla densità. Precisa nella valutazione della FM. • Costosa,rapida (15’), minima esposizione a radiazioni, richiede personale tecnico.

19. Come valutare la composizione corporea? • Pletismografo ad aria Misura il volume del corpo attraverso tecnica di sottrazione. Associando il volume del corpo al peso, stima la densità ricavando FM e FFM. Pochi studi di validazione. Costoso.

20. Bioimpedenziometria corporea La Bioimpedenziometria corporea misura la resistenza offerta dal corpo al passaggio di una corrente alternata. Nella metodica standard si usa una corrente alternata con frequenza di 50 Hz che attraversa il corpo per via transcutanea mediante due elettrodi di superficie (iniettori). Una seconda coppia di elettrodi (sensori) registra la resistenza del corpo al passaggio della corrente. Tale ostacolo al passaggio della corrente è definito IMPEDENZA. Questa è costituita da resistenza e reattanza. I vantaggi della BIA - Semplice, relativamente non costosa, altamente riproducibile, non invasiva, innocua. - Correla altamente con i dati antropometrici ricavati dalla plicometria cutanea, dal BMI, dalla DXA e dalla pletismografia ad aria

21. Come si esegue ?

22. fattori genetici disturbi dell’umore disturbi d’ansia abitudini alimentari COMPORTAMENTO - iperfagia prandiale - grignottage - disturbo da alimentazione incontrollata obesità da farmaci fattori genetici malattie endocrine stile di vita sedentario stile di vita sedentario forme genetiche disturbi mentali aumentato introito alimentare malattie neurologiche ridotto consumo energetico essenziale Secondaria OBESITA’

23. The physiology of weight gain Energy input Energy output Control factors Genetic make-up Diet Exercise Basal metabolism Thermogenesis

24. Vecchi e nuovi punti di vista I centri cerebrali e il sistema nervoso sono strettamente correlati con la regolazione del metabolismo, dal punto di vista della generazione della sensazione della fame e del controllo dell’accumulo di energia. Per questo motivo non si può ridurre il controllo del peso e il trattamento dell’obesità a un semplice bilancio tra calorie introdotte ed energia utilizzata. Le recenti ricerche hanno evidenziato che se da una parte il metabolismo viene influenzato dai processi neurofisiologici è d’altra parte anche la stessa condizione di obesità ad alterare i processi che interessano le regolazioni neurologiche: infatti emerge dagli studi come il tessuto adiposo abbia a sua volta una attività neuroendocrina, capace quindi di interferire con il normale funzionamento dell’organismo. Per questo motivo è bene superare l’atteggiamento attuale ancora molto presente che considera l’obesità come un problema di semplice bilancio calorico FatStores

25. Meccanismi di regolazione di fame e sazietà

26. Cosa influenza l’assunzione di cibo e la spesa energetica 1 – l’assunzione di cibo è regolata a livello ipotalamico in modo da rispondere a segnali di fame e di sazietà con una rete di diversi mediatori chimici e nervosi 2 - la spesa energetica si divide in varie voci: - metabolismo basale - attività fisica - attività dinamico specifica degli alimenti 3 – la spesa energetica può subire variazioni dovute a: - cambiamenti di rendimento della catena respiratoria - cambiamenti di rendimento del lavoro fisico

27. Fattori volontari nella bilancia energetica Gli unici fattori completamente volontari e quindi modificabili nella bilancia energetica sono: -l’assunzione di cibo - l’attività fisica

28. Fame e sazietà Fame e sazietà sono due sensazioni che sono il risultato dell’ integrazione a livello corticale di diversi segnali di varia provenienza e che hanno il compito di regolare l’assunzione di cibo Il punto critico è che la pressione evolutiva ha reso più efficiente il meccanismo che fa capo alla sensazione di fame piuttosto che quello che presiede alla sensazione di sazietà Il rischio di non avere sufficienti calorie per sopravvivere è stato considerato più pericoloso del rischio di incorrere in handicap o patologie collegate al sovrappeso.

29. Alcune definizioni Fame bisogno di qualsiasi cibo; non necessariamente piacevole. Appetito desiderio* di un particolare cibo; piacevole. Pienezza - fine del bisogno di cibo Sazietà mancanza di fame. Sensazione prolungata, determina l’intervallo fra un pasto e l’altro. * Mediato da fattori non energetici

30. Regolazione dell’appetito:teoria classica Corteccia Ipotalamo Centro della fame (NA) Centro della sazietà (5HT) Segnali metabolici

31. L’ipotalamo ha un ruolo centrale nella regolazione dell’assunzione di ciboSistema di regolazione complessoCoinvolgimento di diverse vie centrali e periferiche

32. Aree ipotalamiche coinvolte nell’assunzione di cibo • Nucleo paraventricolare (PVN) • Nucleo arcuato • Nucleo ventromediale (VMN): tradizionalmente definita “centro della sazietà” • Area ipotalamica laterale (LHA): tradizionalmente definita “centro della fame” • Area perifornicale (PFA) Dalla periferia giungono segnali che regolano l’attività di queste aree ipotalamiche

33. External factors Emotions Food characteristics Lifestyle behaviors Environmental cues  +  + Brain Central Signals Stimulate Inhibit NPY AGRP galanin Orexin-A dynorphin α-MSH CRH/UCN GLP-I CART NE 5-HT Peripheral signals Peripheral organs Glucose CCK, GLP-1,Apo-A-IVVagal afferents Insulin GhrelinLeptinCortisol Gastrointestinaltract FoodIntake Adiposetissue Adrenal glands

34. Regolazione dell’appetito 1. I neurotrasmettitori e neuromodulatori coinvolti nella regolazione del comportamento alimentare sono molto numerosi 2. Nell’ipotalamo non esiste un vero centro della fame e della sazietà, ma numerosi nuclei con popolazioni neuronali funzionalmente eterogenee, interconnesse in maniera complessa 3. Vari centri sottocorticali extraipotalamici partecipano alla regolazione della fame e della sazietà (amigdala, nucleo del tratto solitario, necleusaccumbens, etc) 4. I segnali periferici non sono soltanto metabolici, ma anche endocrini e nervosi

35. Regolazione dell’appetito Altre aree corticali Area gustativa secondaria Nucleus accumbens Vie efferenti Pallido Talamo Area tegmentale ventrale mesencefalica Nucleo del tratto solitario Amigdala Ipotalamo Nucleo parabrachiale laterale del ponte

36. Control of Energy Balance Neurotransmitters Noradrenaline Dopamine Serotonine GABA NO Blood Nutrients Glucose Fatty Acids Amino Acids Lactate Ketone Bodies Hormones Glucocorticoids Aldosterone Estrogen Insulin Cholecystokinin GLP-1 PYY Ghrelin Obestatin Neuropeptides Neuropeptide Y Grelin Peptide YY Galanin Opioids Endocannabinoids GHRH CRH MCH Orexin CART AGRP POMC Nesfatin-1 Tissue signals Leptin Resistin Adiponectin IL-6 TNFα Visfatin

37. network serotoninergico

38. Serotonina • Potenzia la sazietà • Riduce il consumo dei carboidrati • Agisce tramite recettori 5HT1D

39. SEROTONINA Agonisti del sistema serotoninergico inducono un’immediata e rilevante diminuzione dell’assunzione di cibo. Antagonisti serotoninergici invece ne causano un aumento. La serotonina sopprime l’assunzione di cibo (↓CHO vs proteine) interagendo soprattutto con un particolare tipo di recettori post-sinaptici 5HT1D concentrati nel nucleo ipotalamico mediale.

40. network simpatico noradrenergico

41. Noradrenalina • Nel nucleo paraventricolare, stimola l’assunzione di cibo (via recettori 2) • Nell’ipotalamo laterale, inibisce l’assunzione di cibo (via recettori ) • I neuroni noradrenergici del PVN sono stimolati dall’ipoglicemia e funzionano quindi come gluco-recettori

42. Principali peptidi implicati nel controllo dell’omeostasi energetica oressizzanti anoressizzanti • -MSH:-melanocyte stimulating hormone • CRH:corticotropin releasing hormone • TRH:tyrothropin-releasing hormone • CART:cocaine and amphetamine regulated transcript • Ossitocina • NPY:neuropeptide Y • AGRP:agouti-related protein • MCH:melanin concentrating hormone • Ipocretina 1 e 2 • Galanina • NA:noradrenalina

43. NPY (Neuropeptide Y) MCH (Melanin Concentrating Hormone) Endocannabinoidi Oppioidi endogeni b-Endorfine Dinorfine Encefaline Grelina Segnali oressigeni

44. NPY (Neuropeptide Y) E’ sintetizzato prevalentemente nel nucleo arcuato dell’ipotalamo E’ il più importante attivatore di consumo di cibo; risponde sia al digiuno che alla restrizione calorica La somministrazione intracranica di NPY determina uno stato di obesità

45. NPY: azioni centrali e periferiche

46. Regolazione della secrezione di NPY nel PVN da parte dei neuroni del nucleo arcuato

47. Endocannabinoidi Sono prodotti in molte aree del SNC, dove i suoi recettori (specie CB-1) sono ubiquitari I CB-1 sono attivati da numerosi neuropeptidi, specie NPY e β-Endorfine Facilitano il consumo di cibo, rispondendo al digiuno, indipendentemente dal NPY La loro azione è potenziata dal NPY e dalle β-Endorfine ed inibita dalla leptina Gli endocannabinoidi sembrano avere un ruolo nei processi che amplificano la motivazione al consumo di cibi palatabili, aumentando gradualmente nell’intervallo tra i pasti, sino a raggiungere un livello critico quando scatta la necessità di cibo.

48. Siti di Azione dei CB1 ant Woods SC. Am J Med. 2007; 120:S19-S25.

49. Grelina La grelina è una proteina prodotta dallo stomaco E’ un potente segnalatore di fame I suoi effetti sono in parte mediati dal’NPY Tende anche a far diminuire il dispendio calorico (riducendo l’attività fisica)

50. SEGNALI ANORESSIGENI Leptina Insulina Peptide YY (PYY) CCK (Colecistochinina) CART (cocaine -anphetamine-regulated-transcript) Pro-opiomelacortina (POMC) a-MSH (Melanocyte Stimulating Hormone) Corticotropin Releasing Hormone (CRH)