Iván Darío Escobar, MD Internista y Endocrinólogo

Director del Instituto de Diabetes y Endocrinología

Presidente de la Fundación Colombiana de Obesidad

Expresidente de la Asociación Colombiana de Endocrinología

y de la Federación Diabetológica Colombiana

Bogotá, Colombia

SARCOPENIA Y

OBESIDAD

• Músculo implica MOVIMIENTO!!!

• La masa muscular del hombre constituye la reserva proteica más grande del cuerpo, representando el 45% del peso corporal total (Buchner 1997-Evans 1996)

• Es el principal reservorio de aminoácidos para mantener la síntesis proteica en tejidos y órganos vitales en ausencia de una absorción intestinal adecuada

• Es el mayor captador de glucosa

• Es la mayor fuente de precursores gluconeogénicos al higado

• Contribuye en gran medida a la oxidación de las grasas

La masa muscular

Captaciòn de Glucosa en

la pierna (mg/kg leg wt

per min)

16

14

12

10

8

6

4

2

0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Tiempo (Min)

Controles

Diabèticos * ** **

** ** **

Captación de glucosa en el tiempo en la pierna (muscular) en diabéticos y en controles. Nótese que en el estado de ayuno la captación de glucosa en los diabéticos fue mayor que en los controles. Sin embargo, en este grupo la capacidad de la insulina para estimular la captación de la glucosa en la pierna no solo se retardó 40 min sino que fue reducida en un 50%

mg

/kg-

min

7

Controles

6

5

4

3

2

1

0 DM2

Esplàcnico

Adiposo

Mùsculo

Cerebro

Metabolismo de la glucosa durante un clamp euglicèmico de insulina (100 uU-ml)

Tipos y características de las fibras musculares

La masa muscular en las etapas de la vida

• Estudios longitudinales en sujetos sanos basados en la excreción de creatinina urinaria señalan una reducción de un 50% de la masa muscular entre los 20 y los 80 años de edad

• La pérdida progresiva de masa muscular ocurre desde los 40 años de edad: 8% por década hasta los 70 años; 15% por década a partir de los 70 años

• A partir de los 50 años se pierde alrededor de 1 a 2% de la masa muscular por año

• De los 30 a los 60 años se disminuye un 40% de la masa muscular

Envejecimiento

El mundo está experimentando un fenómeno sin

precedentes en términos de envejecimiento.

Los grupos de edad de 60 y 80 +, como proporción de la

población total, son más altos que en cualquier momento en

la historia, y su crecimiento se acelera

A través de la vida, uno de los cambios más notables en el

cuerpo humano es una alteración de la masa muscular y

de la fuerza.

Hay pérdida de la fuerza muscular (piernas)= 10 a 15% por

década hasta los 70 años, y 25-40% después de los 70

años

14% de las personas entre 65 y 75 años, y 45% en los

mayores de 85 años requieren ayuda en las actividades

básicas de la vida

Cambios antropométricos y en la composición corporal en el envejecimiento

• «estado de predominio catabólico»

• El peso corporal medio y el IMC se incrementan gradualmente durante la vida adulta: hasta los 60-65 en el hombre y 70-75 en la mujer (sesgo de supervivencia)

• Cambios relativos de los compartimientos corporales:

• - MAYOR MASA GRASA

- MENOR MASA MAGRA

• Más grasa visceral, muscular e intrahepática

• En el AM hay una lipólisis reducida en la grasa visceral (se aumenta la grasa visceral)

• En estudios de composición corporal, a pesos iguales, en promedio el joven (20 a 29 a) tiene 14k de grasa (17% del peso) y el viejo (70 a 79 años) 25k de grasa (30% del peso)

Alteraciones musculares y envejecimiento

• Pérdida de unidades motoras • Reducción del número total y del tamaño de fibras musculares sobre • todo las tipo II • Disminución del número y capacidad regenerativa de las células satélites • Disminución de la síntesis de las proteínas musculares • Incremento de la degradación de las proteínas musculares • Disminución del número y funcionalidad mitocondrial • Disminución de la densidad capilar por fibra

Características Tipo I Tipo II a Tipo II b

Capacidad oxidativa Alta Moderadamente alta Baja

Capacidad glucolítica Baja Alta Muy alta

Tamaño unidad motora Pequeña Intermedia Grande

Velocidad contráctil Lenta Rápida Rápida

Resistencia a la fatiga Alta Moderada Baja

Actividad enzimática mitocondrial Alta Intermedia Baja

Densidad de capilares Alta Intermedia Baja

Degradación Proteica

Cortisol Citoquinas

Insulina IGF-1

MASA MUSCULAR

• Insulina - IGF – 1 • Aminoácidos • Carga Mecánica • Testosterona – DHEA • H. del Crecimiento

Síntesis Proteica

Miostatina Cortisol

Citoquinas

Síntesis y degradación muscular

Sarcopenia – Algo de historia

En 1989 ROSENBERG fue el primero en usar la palabra SARCOPENIA

“Se le debe dar más atención a la pérdida de masa muscular en el adulto”

SARX = carne

PENIA = pérdida

Definición

• La sarcopenia es un concepto ligado por

lo general con el envejecimiento para definir la pérdida progresiva e involuntaria de la masa, función y potencia muscular que ocurre con la edad, con riesgo de conducir a discapacidad, pobre calidad de vida y muerte

•Dinapenia: pérdida de la fuerza muscular

Definición

• La sarcopenia representa un estado de deterioro de la salud con trastornos de alta movilidad, un aumento del riesgo de caídas y fracturas, deterioro de la capacidad para realizar las actividades de la vida diaria, discapacidad, pérdida de la independencia y un mayor riesgo de muerte

Age and Ageing. 2010;39(4):412-423

Diagnosis is based on documentation of criterion 1 plus (criterion 2 or criterion 3)

1. Low muscle mass

2. Low muscle strength

3. Low physical performance

SARCOPENIA

Discapacidad Física

Metabolismo Basal

Fuerza Muscular

Sensibilidad Insulina

Osteoporosis Fragilidad Riesgo caídas

Obesidad DM tipo 2 S. Metabólico

Mortalidad

Sarcopenia y sus consecuencia

Sarcopenia Caquexia Anorexia / Desnutrición

Pérdida de peso No / Leve Severa Moderada

Masa libre de grasa Disminuida Disminuida Disminuida

Masa grasa Normal / Incrementada Disminuida Disminuida

Proteólisis Incrementada Incrementada Normal

Citoquinas Normal o elevadas Muy elevadas Normales

Apetito Normal / disminuido Disminuida Disminuida

Gasto energético Disminuido Incrementada Disminuida

Comparación Sarcopenia - Caquexia - Anorexia

Músculo & Grasa

125

Peso

Grasa

Músculo

ENVEJECIMIENTO

OBESIDAD SARCOPÉNICA

Masa Grasa Masa Muscular

Metabolismo Basal

Actividad Física

Inflamación Insulinorresistencia

Alteraciones hormonales Enfermedades

Obesidad sarcopénica

“Sarcobesidad”

• El termino ‘sarcopenic obesity’ fue acuñado en el 2004 por Roubenoff, para caracterizar la confluencia del exceso de grasa con baja masa magra, incluyendo músculo y hueso.

• Obes Res 2004;12:887–888

Características de fenotipos de la composición corporal

SARCOPÉNICO OBESO OBESO SARCOPÉNICO Peso bajo alto normal/alto Masa grasa bajo/normal alta alta

Masa Muscular esq. Baja normal/alto? baja IMC bajo alto normal/alto Circunfer. Cintura bajo/normal alto normal/alto

En el AM el incremento de la grasa corporal enmascara la sarcopenia

500

400

300

200

100

Rd (m

g/m2 /m

in) x

10-2

5 10 15 20 25 30

IMCL (mol/g)

#1

#2 n = 19 r = 0.88 p = 0.0001

BMI < 27 BMI > 27

Correlation between measurements of IMCL by 1H MRS and the rate of insulin-stimulated glucose disposal (Rd) in NGT individuals who underwent a hyperinsulinemic-euglycemic clamp

McGarry JD. Diabetes. 2002;51:7-18.

Intra-myocellular Lipids (IMCL) and Insulin Resistance

Definición Obesidad Sarcopénica N Promedio Edad

Prevalencia (%)

Estudio del proceso de envejecimiento en Nuevo México (Baumgartner, 2000)

Sarcopenia: masa muscular esquelética menor a 2 DE bajo el promedio población joven ó <7, 26 kg/m2 en hombres y < 5, 45 kg/m2 en mujeres. Obesidad: % grasa corporal mayor que la media > 27% en hombres y 38% en mujeres

831 60 y más H: 4,4 F: 3,0

NHANES III (Davidson, 2002)

Sarcopenia: los 2 quintiles más bajos de masa muscular (<9,12 kg/m2 en hombres y < 6, 53 kr/m2 en mujeres) Obesidad: los 2 quintiles más altos de masa grasa (>37,16 % en hombres y >40,01% en mujeres)

H: 1.391 M: 1,591

H: 76,3 M: 77, 3

H: 9,6 M: 7,4

Adultos mayores viviendo en comunidad, en Verona (Zoico, 2004)

Sarcopenia: los 2 quintiles más bajos de masa muscular (< 5,7 kg/m2) Obesidad: los 2 quintiles más altos de grasa corporal (> 42,9%)

M: 167

71,7 M: 12,4

Comparación de diferentes definiciones de obesidad sarcopénica y prevalencias

Etiología de la sarcopenia

Sedentarismo

SARCOPENIA

Disfunción Mitocondrial

Enfermedades Crónicas

Denervación muscular

Desnutrición

Enfermedad Cardiovascular

Insulinorresistencia

Inflamación

Estrés Oxidativo

Hipovitaminosis D

Cambios Hormonales

Sedentarismo

Niveles de testosterona con la edad

Esteroides sexuales y envejecimiento masculino • Disminución de testosterona total de 0.4% al año

• Disminución de testosterona libre de 1.2% al año

• Disminución de testosterona total en un 40% a los 60 años de edad comparado a los 25 años

• Disminución del 1% anual de testosterona ligada a albúmina

• Aumento de la SHBG de 1.2% por año

• Disminución de la DHEA-S de 2% por año

• Posible disminución de la dihidrotestosterona y sus metabolitos

• Posible disminución del receptor de andrógenos o de su afinidad

Denervación muscular

RELACIÓN ENTRE 25(OH) D Y FUNCIÓN DE LAS EXTREMIDADES INFERIORES

• 4,100 adultos ambulatorios incluidos en NHANES III

• Entre 60 y ≥90 años

• Prueba de velocidad para caminar

• Gráfica de regresión LOWESS

NHANES = siglas en inglés de Encuesta Nacional de Educación sobre Salud y Nutrición; LOWESS = gráfica de regresión ponderada localmente

Adaptado de Bischoff-Ferrari HA y cols. Am J Clin Nutr 2004;80:752–758.

25(OH) D sérica (ng/ml)

0 8 16 32 48 64

Tie

mp

o (s

) d

e c

amin

ata

24 40 56

3.5

4

4.5

Rango de referencia

Mejoría de la función de extremidades inferiores

Relationship of interleukin-6 and tumor necrosis factor-alpha with muscle mass and muscle strength in elderly men and women: The health ABC study Visser, M.; Pahor, M.; Taaffe, D.R.; Goodpaster, B.H.; Simonsick, E.M.; Newman, A.B.; Nevitt, M.; Harris, T.B. Vol. 57 Nr. 5 Página: M326 - M332 Fecha de publicación: 01/05/2002 JOURNALS OF GERONTOLOGY SERIES A - BIOLOGICAL SCIENCES AND MEDICAL SCIENCES

• Background. A decline in muscle mass and muscle strength characterizes normal aging. As clinical and animal studies show it relationship between higher cytokine levels and low muscle mass, the aim of this study was to investigate whether markers, of inflammation are associated with muscle mass and strength in well-functioning elderly persons. Methods. We Used baseline data (1997-1998) of the Health, Aging, and Body Composition (Health ABC) Study on 3075 black and white men and women aged 70-79 years. Midthigh muscle cross-sectional area (computed tomography), appendicular muscle mass (dual-energy x-ray ab absorptiometry). Isokinetic knee extensor strength (KinCom). And isometric inip strength were measured. Plasma levels of interleukin-6 (IL-6) and tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha) were assessed by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Results. Higher cytokine levels were generally associated with lower muscle mass and lower muscle strength. The most consistent relationship across the gender and race groups was observed for IL-6 and grip strength: per SD increase in IL-6, grip strength was 1.1 to 2.4 kg lower (p < .05) after adjustment for age, clinic Site. Health status, medications, physical activity. Smoking. Height. And body fat. Ail overall measure of elevated cytokine level was created by combining the levels of IL-6 and TNF-alpha. With the exception of white men, elderly persons having high levels of IL-6 (> 1.80 pg/ml) as well as high levels of TNF-alpha (> 3.20 pg/ml) had a smaller muscle area, less appendicular mass. A lower knee

extensor strength. And a lower grip strength compared to those with low levels of both cytokines. Conclusions. Higher plasma concentrations of IL-6 and TNF-alpha are associated with lower muscle mass and lower muscle strength in well-functioning older men and women. Higher cytokine levels. As often observed in healthy older persons. May contribute to the loss Of muscle mass and strength that accompanies aging.

Leptina

TNFsR

Adipsina

IGF-1

Apo E

PAI-1

Agouti

Monobutirina

IL-6 + sR

PG Factores del complemento

ASP

Angiotensinógeno

Esteroides Otros

Adipofilina Adiponectina

MIF

Factor tisular

TGF

Métodos de valoración / diagnóstico de sarcopenoa

• Biopsia muscular

• RNM

• TAC

• DEXA

• Bioinpedanciometría

• Excreción urinaria de creatinina

• Excreción urinaria de 3-metilhistidina

Valores de masa libre de grasa usados para el diagnóstico de sarcopenia por DEXA

Baumgartner Janssen

Mujeres (km/m2) < 5.45 < 5.76

Hombres (km/m2) < 7.26 < 8.51

Diagnóstico de sarcopenia

Age and Ageing. 2010;39(4):412-423

Diagnosis is based on documentation of criterion 1 plus (criterion 2 or criterion 3)

1. Low muscle mass

2. Low muscle strength

3. Low physical performance

Test de Fragilidad

• F: Are you Fatigued? R: Resistance: Can you walk up a flight of stairs? A: Aerobic: Can you walk a block? I: Do you have more than 5 Illnesses? L: Have you Lost 5% of weight in the past 6 months?

3 o mas = Fragilidad

Tratamiento de la sarcopenia

Actividad física Ejercicios de resistencia o fuerza, incrementan masa y fuerza muscular, mejoran equilibrio y resistencia

Dieta hiperproteica Incrementar ingesta proteica (1 a 1.5 g/k/día), rica en aminoácidos esenciales ramificados o en suplementos dietéticos (leucina, isoleucina, valina) favorece la síntesis proteica y disminuye proteolisis

Hormona del crecimiento Incrementa fuerza y masa muscular y disminuye grasa corporal en sujetos con hipogonadismo. En sarcopénicos, resultados controversiales, no aumenta fuerza muscular. Mayor riesgo de insulinorresistencia, edema, enfermedad cardiovascular y artralgias.

Testosterona DHEA

Incrementa fuerza y masa muscular en sujetos jóvenes. En adulto mayor sarcopénico, resultados no concluyentes. Mayor riesgo de cáncer e hiperplasia de próstata, poliglobulia y edema

Moduladores selectivos de receptores de andrógenos (SARMs)

Incrementan el desarrollo muscular al estimular selectivamente el receptor de andrógenos muscular, evitando los efectos adversos de los andrógenos. Son fármacos sintéticos orales no esteroidales. Uno de ellos es el OSTARIDE aún en etapa experimental

Tratamiento de la sarcopenia

Estrógenos y tibolona Incrementan fuerza y masa muscular (tibolona). Faltan estudios concluyentes sobre sus beneficios en la sarcopenia de la mujer. Mayor riesgo de cancer mamario y endometrial

Creatina Incrementa masa muscular, por aumentar creatina intramuscular y fosfocreatina, favoreciendo con ello el ejercicio de resistencia, estimulando la síntesis muscular. Estudios no concluyentes sobre su utilidad en la sarcopenia

Vitamina D Hipovitaminosis D altera la calidad muscular y produce atrofia. El tratamiento con vitamina D en la sarcopenia no ha tenido resultados concluyentes

Inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina II

Disminuye proteolisis muscular al inhibir síntesis de AII. Algunos autores señalan prevención de la sarcopenia. Faltan estudios.

Inhibidores de citoquinas Anticuerpos anti-TNF-alfa podrían ser útiles en la sarcopenia, pero su alto costo y efectos adversos limitan su uso

Ghrelina miméticos o secretagogos de la GH

Actúan sobre el receptor de la Ghrelina estimulando la secreción de GH y el apetito, reflejándose en una ganancia de masa muscular. Se ha experimentado con éxito en adultos mayores con el MK-677

Borst, 2004 “El ejercicio físico es el mejor procedimiento para combatir la sarcopenia”.

• “Myokines” – IL-6

– IL-8

– IL-15

– brain-derived neurotrophic factor (BDNF)

– leukemia inhibitory factor (LIF)

El riesgo de morir prematuramente declina en cuanto las personas llegan a ser más activos físicamente

Minutes per Week of Moderate- or Vigorous-Intensity Physical Activity

Condición física, peso y mortalidad total Aerobic Center Longitudinal Study

25 714 hombres, prom. edad 48,3 ± 10,1 años

Test de fitness en banda sinfin, Seguimiento: 10 años

Peso normal Sobrepeso Obeso

Riesgo relativo

Fitness normal ó bueno

Fitness malo

Wie, M. Et al.; JAMA 1999; 282: 1547-1553

Incremento de capilares a nivel muscular

Cortesia de Sandra Rojas

Adaptaciones capilares

Cortesia de Sandra Rojas

personas control (I) estudiantes de educación física (II) fondistas (III)

Aumento del número y tamaño de las mitocondrias

Cortesia de Sandra Rojas

personas control (I) estudiantes de educación física (II) fondistas (III)

Arch Intern Med. 2003;163:1440-1447

Diabetes Care Publish Ahead of Print, published online June 11, 2013

Mortality rates: the total MR given BMI = b and age t = 20 (red), 30 (green), 40 (yellow), 50 (purple), 60 (magenta) and 70 (blue)

Childers DK, Allison DB. The 'obesity paradox': a parsimonious explanation for relations among obesity, mortality rate and aging? Int J Obes (Lond). 2010;34(8):1231-1238

Mortalidad de acuerdo a IMC y edad

Consecuencia metabólicas y funcionales de la obesidad en el AM

•Otros riesgos asociados con obesidad • Declinación de la actividades de la vida diaria

• Debilidad - Fragilidad

• Eventos traumáticos debidos a la fragilidad

• Alteraciones en la memoria

• Relaciones sociales

• Falta de movilidad – contacto social

• Estados depresivos

Tratamiento de la obesidad en el AM

Objetivo: prevenir y/o reducir el riesgo de morbilidad y mortalidad e incrementar la calidad de vida a través del uso de diferentes estrategias que intenten optimizar la composición corporal, el estado nutricional y la capacidad funcional

Le prescribo programa de reducción de peso?

Tener en cuenta:

- Grado de sobrepeso u obesidad

- Presencia de FRCV o comorbilidades

- Cuidadosa evaluación de los potenciales riesgos/beneficios de la pérdida de peso

- Considerar las prioridades del AM, su motivación o confianza en la necesidad de perder peso

- Capacidad para cumplir con el programa de tto.

- Definir META de peso – objetivos realistas

- Evaluar déficit nutricionales a pesar de estar obeso

- Diseñar planes seguros y viables

Programa de reducción de peso

Componentes:

- Manejo interdisciplinario

- NUTRICIÓN – PLAN ALIMENTARIO

- ACTIVIDAD FÍSICA

- MODIFICACIÓN DE LA CONDUCTA

- FARMACOTERAPIA – Orlistat

- CIRUGÍA BARIÁTRICA

Boford TW et al. Optimizing the Benefits of Exercise on Physical Function in Older Adults. PMR 2014 in press

In summary, this scoping review identified strong clinical evidence that weight reduction and/or exercise interventions can improve physical function and biomarkers of physical dysfunction among overweight/ obese older adults, supporting the suggestion that excessive adiposity contributes to physical frailty.

Ejercicio