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Revista médica de Chile

Print version ISSN 0034-9887

Rev. méd. Chile vol.138 no.8 Santiago Aug. 2010

http://dx.doi.org/10.4067/S0034-98872010000800012 

Rev Med Chile 2010; 138: 1012-1019

ARTÍCULOS DE REVISIÓN

 

El síndrome metabólico: De factor agravante a principal factor de riesgo patogénico en diversas enfermedades crónicas

The metabolic syndrome: From an aggravating condition to a pathogenic risk factor for chronic diseases

 

ROMMY VON BERNHARDI1, SILVANA ZANLUNGO2a, MARCO ARRESE2, ANTONIO ARTEAGA3, ATTILIO RIGOTTI2

1Departamento de Neurología. 2Departamento de Gastroenterología. 3Departamento de Nutrición, Diabetes y Metabolismo. Facultad de Medicina, Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile. aBioquímica, doctora en ciencias Biológicas.

Dirección para Correspondencia


In recent years, a rapidly increasing number of studies have focused on the association between metabolic syndrome and several chronic diseases. However, it is difficult to determine a well defined pathogenic relationship, due to the etiological heterogeneity and comorbidities of these diseases. Research efforts are aiming to identify the convergent biological mechanisms that mediate the effects of hyperinsulinemia, hyperglycemia, dyslipidemia, and hypertension. All these conditions define the metabolic syndrome, that increases the risk for several diseases. The knowledge of these biological mechanisms associated with this syndrome will elucidate the pathogenic association between a variety of chronic diseases, including its pathogenic link with cardiovascular diseases and the most common forms of dementia. The development of new therapeutic and preventive strategies for these diseases will be a corollary of this research.

(Key words: Chronic disease; Hyperinsulinism; Metabolic syndrome.)


El síndrome metabólico

Entre los factores que determinan un mayor riesgo para el desarrollo futuro de enfermedades crónicas, existe un conjunto de alteraciones físicas y metabólicas, incluyendo obesidad central, presión sanguínea elevada, resistencia a la insulina y dislipidemia, que presentan una alta frecuencia de asociación clínica en pacientes, constituyendo una agrupación sindromática característica (Tabla 1). Esta agrupación dio origen al concepto clínico denominado "síndrome metabólico" (SMetab), reconocido por un grupo importante de investigadores, pero asociado también a una gran polémica en el mundo científico1. El SMetab tiene una prevalencia muy elevada, superior a 20% de la población adulta2 en el mundo3. Existen varios criterios que definen el SMetab, propuestos por la World Health Organization (WHO4), el National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III5 y la International Diabetes Federation3. El criterio más utilizado es el propuesto por el NCEP ATP III, que considera la presencia de al menos 3 elementos para el diagnóstico (Tabla 1), aunque recientemente se propuso una definición y criterios diagnósticos armonizados entre varias de las organizaciones mencionadas6.

Síndrome metabólico en Chile

La población Chilena actualmente tiene una expectativa de vida alta, pero presenta una alta tasa de factores de riesgo predisponentes al desarrollo de enfermedades crónicas, las que muestran una prevalencia elevada en el adulto7. Se plantea que este perfil de riesgo es consecuencia de los cambios epidemiológicos y de salubridad que han reducido muchas enfermedades infectocontagiosas, aumentando la incidencia relativa de enfermedades crónicas no transmisibles, y de cambios de hábitos y estilos de vida que aumentan el riesgo de aparición y la gravedad de estas enfermedades crónicas. El fenómeno no es propio de Chile. Se calcula que para el año 2025, la prevalencia mundial de enfermedades crónicas no transmisibles se habrá duplicado, con la mitad de los afectados residiendo en regiones de ingresos per capita bajos o medios7. En Chile, una muestra transversal evaluada en la Encuesta Nacional de Salud 2003, mostró una prevalencia de SMetab de 23% (aproximadamente 2,7 millones de Chilenos), similar a la informada en países desarrollados3. Un reanálisis de esta encuesta con los criterios actualizados propuestos por NCEP ATP III e IDF8, indica que la prevalencia de SMetab en Chile se eleva a 32% y 37%, respectivamente, con un nivel de concordancia de 90% para ambos criterios, mucho mayor que la descrita en otros países9.

Entre las enfermedades crónicas más prevalentes, la enfermedad cardiovascular (ECV) ateroes clerótica y la diabetes tipo 2 han sido identificadas como las consecuencias clínicas principales del SMetab10. Sin embargo, individuos con SMetab también son más susceptibles a otras patologías crónicas, como el hígado graso, la litiasis biliar, el asma, y algunas formas de cáncer. Además, evidencias recientes sugieren que el SMetab también impacta sobre el desarrollo de procesos neurodegenerativos, entre los que tienen especial significado la enfermedad de Alzheimer11,62. Por todo ello, el SMetab y sus complicaciones a largo plazo podrían convertirse en una carga socioeconómica y de salud pública dramática para países en vías de desarrollo como Chile12.

Fisiopatología del síndrome metabólico

La fisiopatología básica del SMetab es objeto de controversia e investigación activa1. Aunque todavía no está claramente definido, el SMetab, más allá del efecto directo e inmediato de la obesidad central, la hiperglicemia, la dislipidemia y la hipertensión por separado, sería una condición fisiopatológica diferente al hiperinsulinismo, capaz de actuar de manera sinérgica a través de la asociación y potenciación de mecanismos biológicos involucrados en la génesis y evolución de diversas enfermedades crónicas en adición a la patología cardiovascular y diabetes13.

El SMetab es conceptualmente complejo, tanto por los procesos fisiopatológicos subyacentes como por los mecanismos mediante los cuales favorece el desarrollo de enfermedades crónicas degenerativas14,15. Con la participación de los factores definidos, es difícil determinar los efectos independientes e interactivos del SMetab, en asociación a los que dependen de la enfermedad resultante, y cuya expresión además es distorsionada por las intervenciones terapéuticas y el tiempo de evolución. Por ejemplo, la inflamación es un mecanismo de daño crucial que se asocia a hiperinsulinemia y obesidad16, por lo que algunos proponen que sería parte integral del SMetab y uno de los mecanismos principales de progresión del daño, especialmente importante en la población más añosa17. El envejecimiento es uno de los principales factores de riesgo en muchas enfermedades crónicas, incluyendo los desórdenes cardiovasculares y neurodegenerativos. Por lo tanto, el SMetab y la inflamación podrían ser piezas de articulación central entre el envejecimiento y las enfermedades crónicas.

Reconociendo en el SMetab una unidad patológica emergente, su estudio necesariamente implica disecar cada uno de sus factores constituyentes en cuanto a las modificaciones que llevan hacia diferentes condiciones patológicas y la forma como su existencia conjunta genera estas nuevas condiciones. La importancia conceptual del SMetab es, justamente, que su efecto en el individuo no corresponde a una simple suma de los distintos componentes, sino que emerge una identidad nueva como resultado de la combinación de las alteraciones de base. Como un ejemplo para visualizar la compleja interacción que se establece, podemos enumerar brevemente algunas de estas interacciones: la hiperglicemia genera múltiples cambios en la bioquímica celular, activándose vías de glucooxidación y la glicación noenzimática de proteínas (asociado a la pérdida de función y agregación de las mismas) lo que lleva a la producción excesiva de radicales libres18,19. El estrés oxidativo a su vez resulta en daño oxidativo e inflamación16,20. La resistencia a la insulina se asocia a hiperglicemia, lo que junto a los efectos ya descritos favorece alteraciones metabólicas conducentes a la dislipidemia aterogénica característica de este síndrome21. La insulinoresistencia, como la dislipidemia, también induce sobreproducción de radicales de oxígeno (ROS) en respuesta al aumento de oxidación de ácidos grasos libres por la mitocondria. Por último, la hiperglicemia e hiperlipidemia inducen modificaciones en el tono vasomotor arterial, incrementando la reactividad vasoconstrictora, por un mecanismo que parece depender de receptores α adrenérgicos y que se asocia a una reducción de la biodisponibilidad de óxido nítrico (ON), alterando a su vez la vasodilatación dependiente del endotelio. Además, los niveles elevados de ROS tienen múltiples efectos sobre canales de potasio, los que también inducen alteraciones en los mecanismos de vasodilatación22. Se desprende de esta descripción breve, que la coexistencia e interacción recíproca de estos mecanismos es lo que genera la condición de riesgo sinérgica tan característica del SMetab.

En esta revisión, discutimos la participación del SMetab en 5 cuadros patológicos, dislipidemia, hígado graso, litiasis biliar, aterosclerosis, y condiciones degenerativas como la enfermedad de Alzheimer (EA). Si bien el SMetab es reconocido como un agravante, evidencia reciente sugiere que también constituye un factor de riesgo importante por sí mismo, con una relación mecanicista causal. Sólo recientemente se han comenzado a dilucidar los mecanismos fisiopatológicos comunes que existen en estos cuadros, estudiando cómo interactúan y se influencian mutuamente. La ateroesclerosis se asocia a cambios en el metabolismo lipídico, inflamación e hipertensión. Estos mismos factores, junto con la hiperglicemia, están también involucrados en las enfermedades neurodegenerativas, ya sea a través de mecanismos directos o mediados por la isquemia cerebral14,15,23.

I. Dislipidemia

El patrón clásico de dislipidemia asociada al SMetab se caracteriza por un perfil proaterogénico constituido por hipertrigliceridemia, colesterol de lipoproteínas de alta densidad (HDL) bajo y niveles elevados de partículas de lipoproteínas de baja densidad (LDL)24. Su sustrato fisiopatológico es un aumento en el flujo de ácidos grasos libres desde el tejido adiposo hacia el hígado como consecuencia de la resistencia insulínica periférica, lo que conlleva a una mayor síntesis de triglicéridos y un aumento en la producción hepática de lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL)24,25. Por otro lado, la resistencia a la insulina también induciría cambios en la actividad de las lipasas lipoproteica periférica y endotelial, contribuyendo adicionalmente al estado hipertrigliceridémico26,27. Independiente del mecanismo fsiopatológico subyacente, la presencia de hipertrigliceridemia es un muy buen indicador de resistencia a la insulina y un criterio para el diagnóstico del SMetab.

Otro trastorno lipídico importante del SMetab es la reducción en los niveles de colesterol HDL como consecuencia de la hipertrigliceridemia24. En presencia de un aumento en los triglicéridos plasmáticos transportados en las lipoproteínas no HDL, se estimula la actividad de la enzima de transferencia de ésteres de colesterol, la cual intercambia triglicéridos de VLDL, lipoproteínas de densidad intermedia (IDL) y LDL por colesterol esterificado de HDL28. El enriquecimiento de las partículas de HDL con triglicéridos aumenta su susceptibilidad al efecto lipolítico de la lipasa hepática, acelerando el catabolismo de estas lipo proteínas29.

Finalmente, si bien el SMetab no se asocia habitualmente a hipercolesterolemia LDL, la composición lipídica de las LDL también se modifica por el enriquecimiento relativo en triglicéridos en comparación a colesterol y fosfolípidos, lo que lleva, por remodelamiento lipolítico, a la aparición de partículas de LDL pequeñas y densas que tienen una mayor actividad aterogénica30.

II. Hígado graso

Entre las alteraciones fisiopatológicas asociadas al SMetab, la acumulación de grasa en el hígado ha concitado gran interés en las últimas dos décadas31,32. Se ha reconocido este fenómeno como condicionante, en un subgrupo de individuos, de la ocurrencia de cirrosis hepática e incluso hepatocarcinoma33. Dado que en la mayoría de los casos, los cambios histológicos hepáticos observados en individuos con SMetab son similares a los observados en sujetos que consumen crónicamente alcohol, pero también son detectados en individuos abstemios o con un consumo no significativo (menos de 20-30 g de alcohol al día), se ha acuñado el término hígado graso no alcohólico (HGNA) como descriptor de esta condición hepática32.

El HGNA comprende un espectro patológico amplio que incluye, como característica básica, la presencia de esteatosis predominantemente macrovesicular en al menos 5% de los hepatocitos, asociada o no a cambios inflamatorios y fibrosis pericelular y/o sinusoidal34. La presencia de elementos histológicos de inflamación o fibrosis define la esteatohepatitis no alcohólica (EHNA), considerada una forma más agresiva de la enfermedad y cuya importancia radica en su potencial progresión a cirrosis hepática, la que ha sido estimada en 20% en dos décadas33.

El HGNA es considerado actualmente la enfermedad hepática más común. Su prevalencia estimada en la población general alcanza cifras entre 10 y 34%35. Grupos seleccionados, como pacientes con obesidad mórbida o diabetes, exhiben frecuencias de hasta 90%36,37. La variación observada en los estudios epidemiológicos se explica, entre otras razones, por factores de tipo étnico y por el tipo de herramienta diagnóstica empleada. Los estudios que han empleado técnicas de alta sensibilidad como la espectroscopía por resonancia magnética, como el Dallas Heart Study, han determinado una prevalencia de 33,6%38. Tomados en su conjunto, la prevalencia de HGNA es tan significativa que podría aumentar la carga de enfermedad por hepatopatía crónica significativa en las próximas décadas. Más aún, su estrecha interrelación con el SMetab ha determinado que también se relacione al HGNA con un incremento en el riesgo cardiovascular39.

III. Litiasis biliar

La enfermedad litiásica biliar por cálculos de colesterol es un proceso de alta prevalencia y costo en países occidentales. Diferentes estudios epidemiológicos han identificado varios factores de riesgo, como el género femenino, la edad, la obesidad, la dislipidemia (especialmente el colesterol HDL bajo) y la hiperinsulinemia40-42. La asociación de la litiasis biliar con este conjunto de alteraciones metabólicas ha apoyado la hipótesis que esta enfermedad es otro cuadro característico del SMetab. De hecho, el aumento de la frecuencia en el SMetab y la resistencia insulínica se asocia con el aumento en la prevalencia de la litiasis biliar a nivel mundial43-45.

Actualmente se considera que la resistencia a la insulina sería el factor fisiopatológico común subyacente en la asociación entre litiasis biliar, diabetes mellitus y obesidad, y el postulado más aceptado es que el vínculo patogénico entre la resistencia a la insulina, obesidad y colelitiasis sería el aumento de la saturación biliar de colesterol derivada del aumento de síntesis hepática y de la hipersecreción de colesterol a la bilis44. Así, se plantea que un mayor flujo de ácidos grasos hacia el hígado favorecería el metabolismo hacia la formación de acetato, intermediario que constituye el sustrato inicial para la síntesis celular de colesterol. Por otra parte, el aumento de la expresión del transportador canalicular de colesterol ABCG5/ G8, parece ser un factor de riesgo primario para la hipersecreción de colesterol biliar en condiciones de resistencia a la insulina46. Sin embargo, se requieren estudios adicionales para comprender mejor los mecanismos de asociación fisiopatológica entre litiasis biliar de colesterol y SMetab desde un punto de vista metabólico, celular y molecular y la desregulación de la secreción de colesterol en esta condición metabólica.

IV. Ateroesclerosis

Los sujetos que padecen de SMetab presentan un riesgo aumentado de desarrollar enfermedad cardiovascular ateroesclerótica, aunque este efecto parece ser más importante en hombres que en mujeres47. Esta asociación se basa en diferente tipo de evidencia que va desde estudios básicos y patológicos hasta trabajos clínicos, imageneológicos y epidemiológicos. La presencia de SMetab determina un riesgo estimado de eventos coronarios isquémicos de 10-20% en pacientes varones sin enfermedad cardiovascular conocida (individuos en categoría riesgo intermedio), mientras que sujetos con historia cardiovascular personal previa que padecen SMetab simultáneamente, se categorizan como riesgo cardiovascular alto a muy alto2,48-49. Sin embargo, existen posiciones críticas que plantean que la inclusión del SMetab como tal, en la predicción del riesgo cardiovascular, no agrega nada adicional al poder predictivo de la incorporación individual de cada uno de los elementos definitorios del síndrome1.

Característicamente, el SMetab se presenta como una combinación de factores de riesgo patogénico, tales como disfunción endotelial, dislipemia aterogénica, hipertensión arterial, hiperglicemia, hipercoagubilidad y un estado proinflamatorio, todos los cuales promueven el desarrollo de enfermedad ateroesclerótica50. Sin embargo, la insulinoresistencia y el hiperinsulinismo del SMetab per se inducen cambios moleculares, bioquímicos y celulares que influencian directa o indirectamente el inicio, progresión y complicaciones de la ateroesclerosis. Por ejemplo, la resistencia a la insulina determina aumento de la expresión de moléculas de adhesión celular, con la consiguiente adherencia de linfocitos T al endotelio coronario y posterior migración hacia la íntima, además de la generación de un estado de procoagulación por incremento en la expresión del inhibidor del activador del plasminógeno 1 (PAI-1) y de inestabilidad de las placas de ateroma secundaria a mayor expresión de metaloproteinasas por los macrófagos51. Así, el trastorno metabólico subyacente favorece por si mismo la formación de la estría lipoidea, el crecimiento de la placa ateromatosa con su componente infamatorio, y la ruptura que lleva a los eventos cardiovasculares isquémicos agudos.

V. Enfermedad de Alzheimer

La EA da cuenta de alrededor de 65% de las demencias y ha alcanzado dimensiones epidémicas en el mundo. Si bien la teoría más aceptada para la patogénesis de la EA asocia la agregación del Aβ y formación de placas seniles al proceso neurodegenerativo52, hallazgos recientes apoyan la asociación de la EA con mecanismos fisiopatológicos cerebrovasculares. De hecho, la enfermedad cerebrovascular (ECV) y la EA compartirían su asociación al SMetab como factor de riesgo53,54.

La asociación de la EA con el SMetab se apoya en evidencia epidemiológica, patológicas, de imageneología y clínica55,56. Sin embargo, debido a la complejidad de los mecanismos biológicos subyacentes a las enfermedades neurodegenerativas, y al hecho que su diagnóstico en general se realiza décadas después del inicio de los cambios patogénicos, varios aspectos de la interrelación entre SMetab y estos cuadros están aún en estudio, siendo necesaria investigación adicional para establecer la existencia de relaciones causales entre ellas. Por otro lado, si bien su asociación patogénica exacta no está claramente dilucidada, el SMetab parece inducir directamente un aumento en el depósito de Aβ amiloidogénico, como también la hiperfosforilación y agregación de tau, las dos lesiones anatomopatológicas características de la EA (Tabla 2). El SMetab tendría además un efecto cooperativo en la generación de condiciones de hipoperfusión cerebral y lesiones isquémicas como contribución principal al deterioro cognitivo y demencia tardía y/o favorecería la vulnerabilidad del cerebro a la disfunción neuronal y los procesos neurodegenerativos. Así, a través de los diversos mecanismos que parecen agruparse en torno a la resistencia a la insulina57, a largo plazo y eventualmente dependiendo de otras condiciones genéticas o ambientales, se desarrollaría la EA (Tabla 2).

Entre los mecanismos generales, las alteraciones hormonales inducidas por la obesidad central, que incluyen hipercortisolemia e hiperleptinemia contribuirían al déficit cognitivo produciendo alteraciones de memoria y aprendizaje. La diabetes puede favorecer la aparición de demencia a través de varios mecanismos, incluyendo complicaciones como hipertensión, enfermedad coronaria y renal, todos los cuales se asocian a disfunción cognitiva y EA. Además, la insulina es importante para los procesos cognitivos y tróficos neuronales y en condiciones de hiperinsulinemia crónica se observa una disminución de la insulina cerebral58. Por otro lado, la hiperinsulinemia se asocia a una mayor fosforilación de tau, componente principal de los ovillos neurofibrilares típicos de los cambios neurodegenerativos, y junto a la obesidad, a través de la disminución de los niveles de leptina, también aumenta el procesamiento amiloidogénico del Aβ. Por último, la obesidad se asocia con frecuencia a dislipidemia, la que presenta nexos muy complejos con la EA59.

Respecto a la hipertensión, entre los mecanismos posibles que se asocian a la EA podemos encontrar la ECV, infartos cerebrales silentes, atrofia cerebral, aterosclerosis en territorio cerebral, disfunción endotelial e hipo perfusión60.

Importancia del síndrome metabólico para el manejo de las enfermedades crónicas

Un manejo integral de las enfermedades crónicas requiere del manejo de los factores de riesgo subyacentes. De hecho, el manejo adecuado del SMetab modifica favorable y significativamente la evolución de cuadros patológicos crónicos asociados como diabetes y ateroesclerosis61. Además de la terapia farmacológica, incluyendo hipoglicemiantes, tratamientos antihipertensivos, drogas hipolipemiantes (las estatinas han demostrado ser especialmente beneficiosas), u otros, cada vez es más evidente que intervenciones en el estilo de vida (ejercicio, alimentación, tabaquismo, ingesta alcohólica) favorecen una disminución significativa de los factores de riesgo24,49,62, reduciendo las alteraciones cardiometabólicas y el deterioro cognitivo. De hecho, el mejor camino para disminuir la incidencia de complicaciones, incluyendo las dos formas más comunes de demencia senil, la EA y la ECV24 parece ser la prevención del SMetab a través de cambios en el estilo de vida, y de no ser estos suficientes, incorporar tratamiento farmacológico. Si bien en la actualidad el tratamiento farmacológico de un paciente con SMetab es similar al utilizado para tratar por separado los factores que confirman esta entidad nosológica, la comprensión de la fisiopatología del SMetab y sus mecanismos biológicos subyacentes, permitirá establecer las relaciones causales entre estos elementos, y desarrollar nuevos agentes terapéuticos que sobre múltiples mecanismos patogénicos, como serían drogas hipoglicemiantes capaces de antagonizar los efectos adversos del hiperinsulinismo como la adiponectina63 o estatinas que junto a la reducción del colesterol presentan efectos antiinflamatorios64, las cuales serían más efectivas para individuos con un SMetab, que la utilización de hipoglicemiantes clásicos carentes de estos efectos.

 

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Recibido el 27 de enero de 2010, aceptado el 26 de mayo de 2010.

Correspondencia a: Rommy Von Bernhardi Departamento de neurología, Facultad de Medicina Pontificia Universidad Católica de Chile. Marcoleta 391, Santiago, Chile Fax: 2-632-1924 E-mail: rvonb@med.puc.cl

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