GENÉTICA Y DIABETES

Diabetes es un grupo de enfermedades metabólicas caracterizado por la hiperglucemia resultante de los defectos de la secreción y/o de la acción de la insulina.

GENÉTICA DE LA DIABETES

Diabetes tipo 1

Aparición temprana y una absoluta escasez de insulina hace que los pacientes sean insulino dependientes desde el inicio de los síntomas 

Las personas desarrollan diabetes tipo 1 cuando su sistema inmune busca y destruye las células ß del páncreas, productoras de insulina. La interacción de los factores medioambientales con una serie de variantes genéticas tiene como resultado la alteración del sistema inmune, que provoca la afección.

Interacción entre factores genéticos y ambientales sobre respuesta inmunológica en la diabetes tipo 1. 

http://soched.cl/Revista%20Soched/1_2013/art_3_1_2013.pdf

Genes HLA y diabetes tipo 1

Aunque la diabetes tipo 1 es una enfermedad poligénica, los genes de la región HLA, y en especial los genes HLA clase de clase II (DQA1, DQB1 y DRB1) son los principales factores de susceptibilidad genética frente a la enfermedad. La región HLA se ubica en el brazo corto del cromosoma 6, en una región que abarca cerca de 4.000 Kbp y que contiene más de 200 genes, de los que el 40% se estima que están relacionados con la función inmune4-5.

Los marcadores HLA se presentan en combinaciones de alelos que forman bloques conservados a nivel poblacional. Los haplotipos que confieren mayor riesgo de desarrollar diabetes tipo 1A (autoinmune) son DQA1*0501- DQB1*0201 (DQ2), que es heredado en muchas ocasiones conjuntamente con el alelo DRB1*0301 (DR3) y el haplotipo DQA1*0301-DQB1*0302 (DQ8), que es usualmente heredado junto con el alelo DRB1*0401 (DR4)4. Los portadores de estos haplotipos son denominados heterocigotos DQ2/DQ8 o DR3/DR4. 

CTLA-4 (Locus IDDM12)

El gen CTLA-4 (cytotoxic T-lymphocyte-associated anti- gen 4) es un buen candidato para DM1 dado que es un regu- lador negativo de la activación de células T33. Este gen se encuentra en el cromosoma 2q33 y su asociación con DM1 ha sido analizada por varios grupos de investigación, por lo que se considera a CTLA-4 como uno de los loci de susceptibilidad a DM1 confirmados. Se sabe que esta región de 300 kb contiene por lo menos tres genes: CD28, CTLA-4, y el gen de la molécula co-estimuladora inducible (ICOS), todos ellos juegan un papel importante en la función y regulación inmune y podrían ser responsables de la asociación genética ligada a desregulación del sistema inmune34. 

Curso natural de la diabetes tipo 1, etapas y declinación funcional de la célula beta pancreática. 

Diabetes tipo 2

La Diabetes Tipo 2 (DT2) pertenece a un grupo de alteraciones metabólicas de carácter heterogéneo con grado variable de predisposición hereditaria y participación de diversos factores ambientales. La DT2 se caracteriza por hiperglucemia persistente debido a la resistencia a la acción de la insulina o por la deficiencia en la producción de la misma, afectando el metabolismo de los carbohidratos, proteínas y grasas (1). La DT2 tiene un origen complejo y multifactorial, asociándose principalmente con obesidad, concentración elevada de triacilgliceroles, baja concentración de colesterol-HDL y resistencia a la acción de la insulina (1). 

A la fecha se ha demostrado la participación de diversos alelos en las regiones cromosómicas 1q25.3, 2q37.3, 3p24.1, 3q28, 10q26.13, 12q24.31, y 18p11.22 con una asociación significativa y se han descrito más de 250 genes relacionados con la DT2. Entre éstos destacan los genes que codifican para las proteínas involucradas en la señalización de la insulina, en el transporte de la glucosa, en la síntesis del glucógeno, en la síntesis y absorción de los ácidos grasos y en la diferenciación de los adipocitos.  

Cruz M, García-Mena J, López-Orduña E, Valladares A, Sánchez R, Wacher-Rodarte N, Aguilar-Gaytán R y Kumate J 
http://www.facmed.unam.mx/publicaciones/ampb/numeros/2005/03/g_81-86_GenesDT2.pdf

Genes que podrían explicar hasta un 70% de la heredabilidad de la diabetes tipo 2:

 TCF7L , el HHEX, el EXT y el SLC30A8.

Los genes TCF7L y HHEX son factores de transcripción que regulan las actividades de otros genes. Estudios en animales han demostrado que la ausencia de dichos genes altera la actividad pancreática. El gen EXT participa en el desarrollo fetal de múltiples órganos, incluido el páncreas. Finalmente, el gen SLC30A8 produce la proteína ZnT8, que participa en el transporte del zinc, el cual a su vez permite a las moléculas de insulina fijarse en el páncreas. 

http://www.idf.org/sites/default/files/attachments/2008_1_Farmer_Avard_ES_0.pdf

Genotipo ahorrativo

• Los genes responsables de la resistencia a la insulina protegen a los individuos durante períodos prolongados de ayuno, almacenando la energía en forma de grasa en lugar de glucógeno en músculo. 
• El genotipo ahorrativo no es un solo gen, son muchos genes que están involucrados en la adiposidad, el metabolismo energético y en el riesgo para enfermedades asociadas entre otras.
• Los estudios moleculares proponen al alelo ancestral de las ApoE (ApoE4) como un “alelo ahorrativo” por sus características funcionales y por su distribución entre las poblaciones humanas. Se postula que la exposición de ApoE4 a las condiciones ambientales contemporáneas (dieta occidental y mayor vida) confiere la susceptibilidad para enfermedad coronaria 

http://www.redalyc.org/articulo.oa?id=14239905

GENÉTICA Y OBESIDAD

Obesidad se definen como una acumulación anormal o excesiva de grasa que puede ser perjudicial para la salud. 

(OMS). 

GENÉTICA DE LA OBESIDAD

http://www.cdc.gov/genomics/spanish/file/print/obeseknowsp.pdf

1. Herencia en obesidad
Tipos:
a. POLIGÉNICA O MULTIFACTORIAL:
Múltiples genes con efecto aditivo +  influencia de factores ambientales.

b. MONOGÉNICA:
Genes dominantes o recesivos, cada uno individualmente importante.

2. Factores ambientales

Nutrientes: Alimentos
a. Combinaciones
b. Procesos metabólicos

Estilo de vida
a. Sedentarismo
b. Actividad

3. Factores genéticos

Insulina:

a. Regula la glucosa

b. Señala al SNC para aumentar o disminuir el hambre

c. Estimulas las hormonas incretinas (GIP y GLP-1)

d. Glucagón

Leptina:

a. Producto en el gen LEP en el tejido adiposo, a más grasa, más leptina, inhibe la ingesta y aumenta el gasto energético.

b. Los STAT (Signal Transducers and Activators of Transcription) de la leptina modulan su actividad.

c. Los animales ob/ob, con hormona inactiva tienen hiperfagia y obesidad, diabetes e infertilidad.

d. Los humanos con defectos en leptina o sus activadores padecen obesidad mórbida de inicio temprano.

e. El obeso tiene exceso de leptina

Grelina:

A través de su relación con la hormona de crecimiento esta implicada en el control a corto y largo plazo de la ingesta.  Se expresa en las células del estómago, aumenta en el ayuno y disminuyen con la alimentación.

Estimuladores del Apetito:

a. Neuronas del Hipotalamo, el neuropeptido Y (NPY), coexisten con el Peptido relacionado a Aguti, que tiene un cuadro de hiperpigmentación y obesidad.  Cuando el AgRP se sobre expresa produce hiperfagia y obesidad tardia
b. La galantina, y otros parecen ser secundarios
c. Inhibidores del Apetito
d. El POMC, disminuye el apetito mediante la liberación de Melanocortina
e. La hormona liberadora de corticotropina produce anorexia severa
f. El Peptido Similar al Glucagon (PSG), aumenta la producción de insulina y disminuye la del glucagón

Síndrome de Bardet-Biedl.

El síndrome de Bardet-Biedl se considera una forma rara de obesidad y tiene una prevalencia menor de 1/100 000. Es de hecho una anormalidad monogénica con efectos pleiotrópicos. Es una forma autosómica recesiva que frecuentemente se asocia a obesidad central, retardo mental, dismorfia de extremidades y otras anormalidades. Este es un síndrome heterogéneo que ha sido asociado a 8 loci, y siete de ellos han sido localizados a nivel molecular.¹⁸ Los genes asociados a este síndrome son el BBS1 en el cromosoma Ilql3 y BBS2 en 16q2. En la mayoría de los casos no se conoce la función de las proteínas codificadas por estos genes. Los mecanismos a través de los cuales las anormalidades descritas causan obesidad no han sido descubiertos.

Luis Arola y Cols. Genética, Nutrición y Enfermedad. (2008). EDIMSA. Editores Médicos, s.A. Madrid.

Molibdeno

Funciones:

• Flavoproteínas
• Antagonista del cobre
• Componente de las oxidasas de sulfito, aldehído y xantina
• Almacenamiento de hierro
• Metabolismo energético

Fuentes:

Leguminosas, panes y cereales de granos enteros, vegetales de hoja verde oscuro, leche y lácteos, y vísceras. Los productos de leche, queso y granos proporcionan la mayor cantidad a la dieta.

Signos de deficiencia:

Taquicardia, taquipnea, cambios visuales y mentales, aumento de la metionina plasmática, ácido úrico sérico disminuido, letargo, náusea, vómito.

Signos de exceso:

Puede haber hiperuricemia y un síndrome semejante a la gota. Los excesos son raros.

Ingesta diaria recomendada:

Adultos: 45  µg

Límite: 2 mg

Químicamente:

 

Este mineral juega un papel importante como constituyente de algunas enzimas, como es el caso de aldehído oxidasa, sulfito oxidasa y xantino oxidasa. Componente de la xantina oxidasa. 

Receta:

Leche de semillas de girasol

Ingredientes

• Semillas de girasol crudas, peladas y remojadas, 1 taza
• Agua filtrada o mineral, 3 ó 4 tazas
• Dátiles sin carozo, 4 (opcional)

Preparación

Poner todos los ingredientes en el vaso de la licuadora y batir unos minutos hasta que quede con la consistencia de una leche.  La leche resultante se puede colar, si se desea más liviana y la pulpa resultante puede usarse para otros preparados, como rellenos o tortas.

Se conserva en heladera 2-3 días.

Cromo

Funciones: 

• Molécula de insulina
• Cierta inhibición de los trastornos vasculares por metabolismo de la placa aórtica, ácidos grasos, triglicéridos y colesterol
• Metabolismo normal de la glucosa
• Estabilidad de los ácidos nucleicos
• Regulación de la expresión génica
• Funcionamiento de los nervios perfiéricos

Fuentes: Ostiones, hígado, papas, huevos, aceites vegetales, brócoli, levadura de cerveza, granos enteros y salvado, manteca vegetal, nueces y cacahuates. Los lácteos, las frutas y hortalizas son bajos en cromo. Los fitatos y oxalatos pueden reducir la absorción.

Signos de deficiencia: Hiperglucemia resistente a la insulina  pérdida de peso, glucosuria, neuropatía periférica, encefalopatía, elevación de los ácidos grasos libres.

Signos de exceso: Alergia dermatológica, náusea, vómito, convulsiones,irritación, úlceras gastrointestinales.

Ingesta diara recomendada:

Hombres: 35 mg/día

Mujeres: 20 mg/día

Químicamente:

Actúa como componente del factor de tolerancia a la glucosa.

Receta:

Crema de papa y brócoli

Ingredientes: 

• 1 papa grande pelada y en trocitos
• 1 manojo de brócoli en trocitos
• 2 cdas. de mantequilla
• 1 cubo de concentrado de pollo 
• 1 lata de leche evaporada
• 1 taza de leche 
• sal y pimienta, al gusto

Preparación:

1.  Calienta la mantequilla en una cacerola a fuego medio. Agrega la papa y el brócoli y sofríe durante varios minutos. Cubre con agua y cocina hasta que se hayan ablandado.
2. Muele las verduras con parte del agua de cocción; regrésalas a la cacerola, agrega el consomé de pollo, la leche evaporada y la leche regular. Sazona con sal y pimienta. Cocina hasta que todo se haya calentado.
3. Sirve con pedacitos de pan frito o crutones.

Selenio

Funciones: 

• Biosíntesis de proteínas
• Protección de la pared celular como antioxidante
• Matriz proteínica de los dientes
• Protección contra toxicidad por mercurio
• Cierta función en la fecundidad
• Función hepática
• Función del músculo cardiaco
• Crecimiento

Fuentes: Mariscos y pescados, aves, yema de huevo,hígado, riñones, panes y cereales de grano entero, champiñones, germen de trigo, ajo, lácteos, nueces, cebollas, semillas.

Signos de deficiencia: Debilidad y dolor muscular, carcinogénesis y miocardiopatía. La enfermedad de Keshan es una deficiencia de selenio que ocurre en China, donde las concentraciones en el suelo son bastante bajas; la miocardiopatía es el síntoma principal. La enfermedad de Kashin-Beck es drecuente en preadolescentes y adolescentes; es causada por un virus que tiene un efecto similar a la osteoatritis con rigidez e hinchazón en codos, rodillas y tobillos.

Signos de exceso: Se han informado síntomas de toxicidad en China con selenosis (cambios en la piel y las uñas, caries dentales y anomalías neurológicas).

Ingesta diara recomendada:

Adultos: 35 microgramos

Químicamente:

Actúa principalmente en la glutatión peroxidasa, que destruye de forma eficiente los peróxidos en el citosol.

Receta:

Revuelto de huevo y champiñón

Ingredientes:

• 150 gr. de champiñon
• 4 huevos
• 1/2 cebolla
• 25 gr. de mantequilla
• 1 chorro de leche
• 1 chorro de zumo de limón
• Sal y pimienta

Procedimiento:

1. Limpiamos los champiñones con agua y un chorro de zumo de limón. Cortamos en láminas y reservamos.
2. En una sartén, ponemos la mantequilla, cuando este derretida añadimos la cebolla picada muy finita. 
3. Dejamos a fuego suave hasta que la cebolla este transparente.
4. Batimos los huevos y le añadimos el chorro de leche, salpimentamos al gusto.
5. Incorporamos los champiñones a la sartén con la cebolla y dejamos que se hagan unos 10 min. Añadimos el huevo batido y sin dejar de remover lo dejamos que cuaje (poco), debe de quedar cremosito.
6. Se puede acompañar de pan tostado

Potasio

Funciones:  

• Conducción nerviosa
• Contracción muscular
• Glucólisis
• Formación de glucógeno
• Síntesis y utilización de proteínas
• Equilibrio ácido básico
• Funcionamiento enzimático celular
• Equilibrio de agua

Fuentes: Frutas y hortalizas, frijoles, chícharos secos, granos enteros, leche entera y descremada, hígado, pollo, pescado, tomate, espinacas, champiñón.

Signos de deficiencia: Hipopotasemia, debilidad muscular, arritmia cardiaca, fragilidad ósea, parálisis, reducción del crecimiento, pérdida de peso e incluso la muerte.

Signos de exceso: Hiperpotasemia, parálisis, debilidad muscular, arritmias y alteraciones cardiacas e incluso la muerte.

Ingesta diaria recomendada:

Niños:

De 6 a 3 años: 800 mg/día

De 4 a 6 años: 1.100 mg/día.

De 7 a 10 años: 2.000 mg/día

Hombres y mujeres: A partir de los 11 años: 3.100 mg/día

Embarazo y lactancia: 3100 mg/día

Químicamente:

Está involucrado en la contracción muscular y la regulación de la actividad neuromuscular, al participar en la transmisión del impulso nervioso a través de los potenciales de acción del organismo humano. Debido a la naturaleza de sus propiedades electrostáticas y químicas, los iones de potasio son más grandes que los iones de sodio, por lo que los canales iónicos y las bombas de las membranas celulares pueden distinguir entre los dos tipos de iones; bombear activamente o pasivamente permitiendo que uno de estos iones pase, mientras que bloquea al otro.

Receta:

Licuado con plátano

Ingredientes:

• 1 plátano mediano en rodajas
• 1 vasito de yogurt de plátano light
• 1/2 cucharadita de extracto de vainilla
• 2 cucharadas de miel
• 1 taza de hielo triturado (opcional)

Preparación:

 Verter los ingredientes en la licuadora hasta obtener una mezcla suave.  

Yodo

Funciones: 

• Metabolismo de energía
• Funcionamiento tiroideo adecuado
• Crecimiento y reproducción normales
• Prevención del bocio
• Regulación del metabolismo celular y temperatura

Fuentes: Sal yodada, algas, atún, salmón, huevos, arándanos, frijoles blancos, lácteos, papas, brócoli, espinacas, arándanos,  leguminosas, rábanos, ajos, cebolla. 

Signos de deficiencia: Tiroides hipertrófica y bocio e hipotiroidismo relacionados, cretinismo endémico, sordera-mutismo, crecimiento fetal anormal y desarrollo cerebral.

Signos de exceso: El exceso puede deprimir la actividad tiroidea o conducir a concentraciones elevadas de hormona estimulante de la tiroides, hipertiroidismo, concentraciones elevadas de hormona tiroidea y posiblemente bocio por hipertiroidismo.

Ingesta diara recomendada:

Adultos: 150 microgramos

Límite superior:  1.1 mg/día.

Químicamente:

Una vez incorporado el alimento las moléculas de yodo son absorbidas en el intestino delgado proximal tanto en forma orgánica como inorgánica, después por vía portal llegan al hígado y se libera yoduro tras la hidrólisis enzimática que ocurre en el mismo. Dicho yoduro a su paso por el torrente circulatorio se una a proteínas séricas como albúmina, y luego es captado por el riñón, las células gástricas, las glándulas salivales, la glándula mamaria lactante y la tiroides, donde sintetizan hormonas tales como la tiroxina (T₄) y triyodotironina (T³), por otro lado 66% del yoduro circulante se excreta por el riñón.

Receta:

Pescado blanco guisado

Ingredientes:

• 1 kg de pescado blanco.
• 1 cucharada de aceite de oliva.
• 2 ajos pelados.
• 2 ramitas de cilantro fresco.
• 1 limón.
• 1 huevo.
• Sal y pimienta blanca.

Preparación:
Se limpia, descama y quita la espina central del pescado, si vamos a guisarlo entero. Puede trocearse igualmente. Se hace una salsa con cuatro cucharadas de aceite, los ajos cortados en rodajas, el cilantro picado fino y sal y pimienta blanca. Se remueve bien.

El aceite restante se pone en una sartén, se calienta, se pasa el pescado por el aceite ligeramente y antes de que se fría demasiado, agregamos sobre el mismo la salsa de aceite que hicimos, vertiendo ésta sobre el pescado. Se deja hacer y se prepara aparte una mezcla de huevo batido y limón, se vierte sobre el pescado, removiendo la sartén para que no se pegue el pescado y se espera hasta que cuaje la salsa de huevo y limón.
Se ponen sobre la fuente en que se van a servir, y se adorna ésta con rodajas de limón y ramitas de cilantro. Se sirve caliente con una guarnición de ensalada.

http://www.thyroid.org/deficiencia-de-yodo/