Tulburări metabolice ale acizilor grași la țesutul muscular și adipos la pacienții obezi -
Această conferință va vorbi despre oxidarea grăsimilor în mușchiul scheletic, modul în care acest proces este modificat în obezitate și ce tip de intervenții pot fi efectuate pentru a-l îmbunătăți.
Fenomenul de flexibilitate metabolică
Absorbția glucozei de către mușchiul scheletic a fost studiată cu tehnologia PET (Tomografie cu emisie de pozitroni), care a demonstrat că există o flexibilitate metabolică în utilizarea glucozei, cu rate minime de absorbție și acumulare de glicogen în timpul postului și creștere mare a aceste rate ca răspuns la insulină. Într-o stare de repaus alimentar, mușchiul scheletic are o absorbție foarte mare de acizi grași: fracția care este extrasă într-o singură trecere prin mușchiul scheletic este în jur de 40%, ceea ce este foarte mare comparativ cu 1% glucoză de extracție în aceleași condiții; Această dependență de grăsimea din mușchiul scheletic permite organismului să economisească glucoza în beneficiul creierului și să evite hipoglicemia în timpul postului și al exercițiilor fizice.
Marea dependență musculară de oxidarea grăsimilor ca sursă de energie în postul normal se reflectă în valorile coeficientului respirator (CR), care este rezultatul relației dintre producția de dioxid de carbon și consumul de oxigen și indică care este combustibilul pe care corpul îl folosește la un moment dat. Valoarea sa este scăzută în posturile normale, ceea ce indică faptul că arzi în principal grăsimi; Pe de altă parte, la persoanele cu diabet zaharat de tip 2, în ciuda faptului că majoritatea sunt supraponderali și au un nivel ridicat de acizi grași circulanți, coeficientul este ridicat, datorită unui defect al oxidării grăsimilor.
Figura 1 ilustrează ce se întâmplă în condiții fiziologice normale, la indivizii slabi, cu CR măsurată în picior (LegRQ) cu tehnica de RQ (clemă), adică, modificări ale CR în timpul unei cleme. CR are un post foarte scăzut, reprezentând dependență de oxidarea grăsimilor, dar pe măsură ce insulina este perfuzată, absorbția glucozei este stimulată, oxidarea grăsimilor este suprimată, iar mușchiul începe să depindă aproape exclusiv de oxidare. valoarea inițială de 0,8 la o valoare aproximativă de 1,0.
În diabetul de tip 2, se observă două anomalii: în primul rând, în timpul postului nu există dependență de oxidarea grăsimilor, fenomen fascinant, tocmai pentru că există o cantitate mare de grăsimi disponibile pentru ardere, ceea ce implică faptul că trebuie să existe unele defect în țesut, fie pentru a obține grăsimea din plasmă, ceea ce nu este chiar cazul, fie pentru a efectua distribuția intracelulară a grăsimii pentru oxidare. În al doilea rând, acest defect al utilizării grăsimilor persistă în fața stimulării insulinei. Figura 2 ilustrează pierderea adaptării, homeostaziei și capacității de reacție la condițiile de post și de stimulare a insulinei observate în diabet.
La obezi există o inflexibilitate metabolică, care este ilustrată în Figura 3, unde se arată că mușchiul normal are o capacitate mare de a trece de la modelul său de oxidare a combustibilului, în funcție de faptul dacă subiectul tocmai a mâncat sau este în starea de post., în timp ce la obezitate această capacitate homeostatică se pierde. Internistul se gândește întotdeauna la bolile cronice ca la entități în care apare pierderea rezervelor fiziologice: atât insuficiența cardiacă congestivă, cât și emfizemul sau insuficiența renală cronică se caracterizează printr-o pierdere critică a capacității homeostatice; În acest context, trebuie să ne gândim și la rezistența la insulină care apare la obezitate, ca la pierderea rezervei fiziologice, în ceea ce privește capacitatea de a comuta între diferiți combustibili.
Figura 4 prezintă rezultatele studiilor histologice efectuate prin colorarea cu roșu uleios O (ORO), care pătează grăsimea și îi permite să fie văzută ca picături roșii în interiorul fibrelor musculare, care pot fi observate și cu tomografie computerizată, sub forma neinvaziv sau cu spectroscopie prin rezonanță magnetică, printre multe alte tehnici care pot fi utilizate. Toate acestea arată că conținutul de grăsime din mușchi este crescut în rezistența la insulină, obezitate și diabet. Se poate observa că conținutul de grăsime al fibrelor musculare este de câteva ori mai mare la obezitate și la diabetul de tip II; barele albe arată că scăderea moderată în greutate, între 10 și 15%, este asociată cu o reducere a grăsimii intramusculare.
Analiza computerizată a imaginilor permite cuantificarea conținutului de grăsime; fibrele de tip I s-ar aștepta să aibă mai multe grăsimi decât fibrele de tip II și tocmai asta se observă, dar în cadrul fiecărui tip de fibră, persoanele care sunt obeze și au diabet de tip II au mai multe grăsimi în fibrele de tip I, tip II și tip IIb . În ceea ce privește activitatea mitocondrială, prin definiție, fibrele de tip I ar trebui să aibă un grad ridicat de activitate, în comparație cu fibrele de tip II, și este exact ceea ce se observă, dar persoanele cu obezitate și diabet de tip II au scăzut activitatea mitocondrială în fiecare tip de fibră (Figura 6).
Acest lucru a condus la o analiză mai detaliată a activității mitocondriale, pentru a vedea dacă există o diferență între obezitate și diabetul de tip 2. Figura 7 prezintă o vedere microscopică electronică a mitocondriei dintre miofibrilele mușchiului scheletic, împreună cu o mică picătură de grăsime., care este un combustibil important; Această morfologie este destul de diferită în fibra musculară diabetică de tip 2, din dreapta, în care mitocondriile sunt mai mici și grăsimea este mai abundentă.
S-a demonstrat că dimensiunea mitocondrială mai mică se corelează cu severitatea rezistenței la insulină. Graficul din Figura 8 arată capacitatea insulinei de a stimula metabolismul grăsimilor din corp; După cum se poate observa, indivizii cu sensibilitate ridicată la insulină tind să aibă mitocondrii mai mari decât cei cu rezistență la insulină.
În același mod, la determinarea activității NADH-oxidazei în mitocondriile izolate din mușchiul scheletic, se observă că dimensiunea mitocondrială mai mică este asociată cu o activitate mai mică a acestei enzime. Se știe că aceasta este o reflectare a activității lanțului de transport al electronilor, care scade semnificativ în obezitate, chiar mai mult dacă se adaugă diabet de tip 2 (vezi Figura 9). Acest grad de scădere nu este ceea ce se observă de obicei în bolile ereditare ale mitocondriilor, în care defectele sunt mult mai accentuate, adică acestea nu sunt defecte ereditare majore recesive sau dominante autozomale, tipice bolii mitocondriale; dar aceste disfuncții de 20% până la 30% expun mușchiul la acumularea de grăsime în timp.