Microminerales: estado del arte, versión 2.0

Inflamación como mediador entre el metabolismo de hierro y diabetes/obesidad

Miguel Arredondo Olguín1, Mónica Andrews1, Néstor Soto3, Manuel Olivares1

1 INTA. Universidad de Chile, Santiago, Chile. 2 Hospital Arriarán, SSMC, Santiago, Chile.

La obesidad y la diabetes mellitus tipo 2 (DM2), cursan con un proceso inflamatorio crónico de intensidad media y una disfunción metabólica en tejidos tales como el adiposo, muscular, pancreático y hepático. El tejido adiposo es un órgano endocrino que secreta adipoquinas, quimoquinas y diferentes factores de crecimiento, así, las citoquinas proinflamatorias juegan un rol clave en el desarrollo de la DM2 y enfermedades cardiovasculares. Los tejidos inmunes participan en la resistencia a la insulina y el desarrollo de DM2, donde altos niveles de glucosa y macronutrientes, estrés oxidativo y micronutrientes (especialmente el hierro) son componentes claves. La inflamación es un factor relevante en la obesidad y es causada por el exceso de nutrientes y metabolitos, que dañan los tejidos (hígado, páncreas, cerebro y músculo) a lo largo de la respuesta inflamatoria, especialmente durante la obesidad. Durante la inflamación del tejido adiposo, los niveles de TNF-α, IL6 e IL1 se incrementan. El hierro tiene un papel potencial en la DM2, ya que es un potente pro-oxidante que provoca un aumento de ROS y el estrés oxidativo, que contribuyen directamente a daños en los tejidos, aumentando el riesgo de la diabetes. Los altos niveles de hierro y ferritina se han asociado con el desarrollo de DM2. Los niveles de ferritina, proteína de fase aguda y de almacenaje de hierro, aumentan durante los procesos inflamatorios, incluso en condiciones de deficiencia de Fe. La producción de ferritina es inducida en macrófagos, hepatocitos y adipocitos a través de la acción de TNFα e IL1. Los altos niveles de ferritina en DM2 se han asociado a un aumento de los niveles de glucosa y de insulina, así como hipertensión, dislipidemia y obesidad. Los niveles de ferritina elevados en la obesidad y DM2, incluso en condiciones de deficiencia de Fe, serían el resultado del proceso inflamatorio. La hepcidina (Hpc), una hormona de 25 aminoácidos regladora del metabolismo de hierro, se sintetiza en el hígado, tejido adiposo, páncreas y células intestinales. Su síntesis es estimulada por los depósitos de hierro, las infecciones y la inflamación y es inhibida por la eritropoyesis aumentada y la hipoxia. La Hpc regula negativamente la entrada de Fe a la circulación a través de la internalización y degradación lisosomal del transportador de salida de Fe, ferroportina (Fpn) en el duodeno, hígado y macrófagos. Los sujetos DM2 poseen altos niveles de ARNm y proteínas Hpc, que se correlaciona con los niveles de IL6 y ferritina. La enzima heme oxigenasa (HO1), es una enzima inducible que cataliza la degradación del heme a CO, biliverdina y Fe2 +, y también regula la proliferación celular, la diferenciación y la apoptosis, así como la atenuación de la inflamación y la modulación de la respuesta inmune. La HO1 posee sitios para NF-kB y elementos de respuesta a glucocorticoides, donde podría desempeñar un papel en la reducción de la inflamación durante la regulación OS y la glucosa de unión. El objetivo de esta presentación es mostrar la asociación entre el estado general de nutrición, el estrés oxidativo, la nutrición de hierro y la inflamación en los sujetos obesos con o sin diabetes mellitus tipo 2. Los sujetos con obesidad y la diabetes tienen una elevada PCR-as, altos niveles de abundancia relativa de Hpc, TNF-α, IL6, NF-kB, TLR-2 y TLR4, los que agravan y perpetúan la inflamación y la resistencia a la insulina. Además, en los sujetos diabéticos, independientemente de su estado nutricional, existe una asociación con los niveles de hierro sistémicos (altos niveles de ferritina y hierro corporal total). La obesidad suele preceder a la DM2, y se asocia con niveles elevados de ferritina. Las alteraciones en el estatus de hierro, además de un aumento de los niveles de estrés oxidativo, juegan un papel fundamental como factor de riesgo para el desarrollo de la DM2, y en la aparición de las complicaciones de esta enfermedad. Por otro lado, el aumento de los niveles de ferritina y TBARS, junto con una expresión elevada de Hpc, aumentan el riesgo de desarrollar diabetes tipo 2. La adiposidad tendría un papel clave en la propagación del estrés oxidativo. Sin embargo, la inflamación en los sujetos DM2 es independiente de la adiposidad, la que tendría como su origen, el aumento de los niveles de glucosa y/o estrés oxidativo que se encuentran en el grupo de diabéticos. Palabras clave: Hierro, inflamación, obesidad, diabetes, hepcidina.