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Revista argentina de endocrinología y metabolismo

versión On-line ISSN 1851-3034

Rev. argent. endocrinol. metab. vol.48 no.3 Ciudad Autónoma de Buenos Aires jul./set. 2011

 

TRABAJOS ORIGINALES

Niveles séricos de leptina y su relación con la excreción de sodio en niños y adolescentes obesos

Relationship between serum leptin levels and sodium excretion in a local population of obese children and adolescents

 

Maskin de Jensen A., López M., Mir C., Martínez M., Ibañez de Pianesi M., Erhard M.

Facultad de Cs. Exactas Químicas y Naturales. UNaM - Av. Mariano Moreno 1375 - Tel.: 03752-435118 - 3300 Posadas. Misiones
Hospital Provincial de Pediatría Dr. Fernando Barreyro - Av. Mariano Moreno 110 - Tel.: 03752-447100 - 3300 Posadas. Misiones

Correspondencia: Alicia Noemí M. de Jensen. Av. Roque Pérez 2309. Piso 15. Dto B. 3300 Posadas. Misiones. e-mail: anoemijensen@hotmail.com

Recibido: 07-07-2010
Aprobado: 18-05-2011

 


RESUMEN

La obesidad se asocia con niveles elevados de leptina y la mayoría de los individuos obesos presentan resistencia "selectiva" a su acción metabólica sin disminución del apetito ni aumento en el gasto energético, con preservación y estimulación de la activación del sistema simpático a nivel central y de las acciones periféricas cardiovasculares y renales. Estos mecanismos podrían modificar la regulación del metabolismo del sodio a nivel renal.
Objetivo: identificar el comportamiento de los niveles séricos de leptina en asociación a la excreción urinaria de sodio en una población de niños y adolescentes obesos.
Material y métodos: se estudiaron 190 niños y adolescentes entre 5 y 15 años: 125 con índice de masa corporal (IMC) percentilo ≥ 95 constituyeron el grupo de obesos (OB) y 65 con IMC percentilo 5 - < 85 el grupo control (C). Las concentraciones de sodio sérico (Nas) y urinario (Nao) se midieron por electrodo ión selectivo; los niveles séricos de leptina por método radioinmunométrico.
Resultados: se encontraron diferencias significativamente menores en los valores de sodio urinario (mEq/ kg/día) de la población obesa respecto a los controles, para ambos sexos en los distintos grupos etarios y se observó que los obesos presentan mayores valores de leptina/IMC (ng/ml/IMC) para menores concentraciones de sodio urinario en los diversos grupos/subgrupos: nenas OB 5 a 9 años: Nao 2,69 ± 0,19, leptina/IMC 0,63 ± 0,06; nenas OB 10 a 15 años: Nao 2,20 ± 0,17,leptina/IMC 1,11± 0,12; nenes OB 5 a 9 años: Nao 2,07± 0,16, leptina/IMC 0,80 ± 0,15; nenes OB 10 a 15 años: Nao 2,57 ± 0,23, leptina/IMC 0,65 ± 0,09. Nuestros resultados sugieren que los niveles séricos de leptina elevados, típicos de estados como la obesidad, podrían contribuir a las alteraciones en el metabolismo del sodio, dada la disminución de la excreción urinaria de dicho
ión.

Los autores declaran no poseer conflictos de interés.

Palabras clave: Leptina; Excreción de sodio; Obesidad, Niños y adolescentes

ABSTRACT

Obesity is associated with elevated levels of leptin and most obese individuals are "selectively" resistant to its metabolic action, without appetite loss or increased energy expenditure, with preservation and stimulation of the activation of the sympathetic system at both the central and peripheral cardiovascular and renal levels. These mechanisms could modify the regulation of sodium metabolism in the kidney.
Objective:
To determine whether there is any correlation among between serum leptin levels and urinary sodium excretion in a population of obese children and adolescents an obese, children and adolescents.

Material and methods: 190 children and adolescents between 5 and 15 years of age were studied: 125 with body mass index (BMI) ≥ 95 percentile constituted the obese group (OB) and 65 with BMI percentile 5 - < 85 the control group (C). Concentrations of serum sodium (Na) and urinary sodium (Nao) were measured with ion selective electrode; serum leptin levels were measured by the immunoradiometric method.
Results: Differences between groups were significantly lower for urinary sodium values (mEq/kg/day) in obese subjects compared with controls for both sexes and in different age groups. The obese population has higher leptin/BMI (ng/ml/IMC) and lower concentrations of urinary sodium in the different groups/subgroups: OB girls 5 to 9 years of age Nao 2.69 ± 0.19, leptin/BMI 0.63 ± 0.06; OB girls 10 to 15 years Nao 2.20 ± 0.17, leptin/BMI 1.11± 0.12; OB boys 5 to 9 years Nao 2.07± 0.16, leptin/BMI 0.80 ± 0.15; OB boys 10 to 15 years Nao 2.57 ± 0.23, leptin/BMI 0.65 ± 0.09.
Our study suggest that elevated serum leptin levels, typical of conditions such as obesity, may contribute to alterations in sodium metabolism, due to decreased urinary excretion of this ion.

No financial conflict of interest exist.

Key words: Leptin; Sodium excretion; Obesity, Children and adolescents


 

INTRODUCCIÓN

La obesidad es una enfermedad, definida como tal por la OMS en 1997(1), que se caracteriza por un aumento de la grasa corporal. Suele iniciarse en la infancia y adolescencia y se refiere a la existencia de un exceso acumulado de tejido adiposo corporal como resultado de un balance positivo sostenido de energía, debido a un desequilibrio permanente entre la ingesta alimentaria y el gasto energético(2,3). Diversos estudios plantean que un alto porcentaje de los niños y adolescentes obesos seguirán presen­tando esta patología en la edad adulta (4,5), asociada con un riesgo elevado de desarrollar enfermedades cardiovasculares y metabólicas tales como: enfermedad coronaria, hipertensión arterial, diabetes mellitus tipo 2 y dislipidemia(6,7).
Entre los factores que actualmente se conocen como involucrados en la regulación de la masa grasa corporal se encuentra la leptina, proteína derivada del gen ob, y reconocida desde 1994(6,8-10). Esta hormona, sintetizada y secretada por el tejido adiposo fue descripta en un principio por su acción a nivel del sistema nervioso central, principalmente en el hipotálamo, suprimiendo el apetito y estimulando el gasto energético, reduciendo como consecuencia la masa de tejido adiposo y el peso corporal(6,7,9,11-15). En la última década se ha sugerido, por innumerables evidencias, que la leptina en situaciones fisiológicas, a través de acciones directas e indirectas puede jugar un importante rol en las funciones cardiovasculares y renales a través de un efecto presor (activación del sistema simpático) y uno depresor (incremento del óxido nítrico endotelial, natriuresis y angiogénesis), predominando este último efecto(6-9,13,15-25).

La obesidad se asocia con niveles elevados de leptina en sangre y la mayoría de los individuos obesos presentan resistencia "selectiva" a su acción metabólica, sin disminución del apetito ni aumento en el gasto energético, con preservación y estimulación de la activación del sistema simpático a nivel central y de las acciones periféricas cardiovasculares y renales(6,7,9,13,15,24,26-32).
Actualmente, se implica a la hiperleptinemia en la asociación entre obesidad e hipertensión arterial y el desarrollo de enfermedades cardiovasculares y renales a través de mecanismos como: aumento de la activación del sistema nervioso simpático, disfunción endotelial (déficit de óxido nítrico), vasoconstricción y alteraciones en la regulación del metabolismo del sodio a nivel renal(6,7,15,19,23,24,32-36). Ante la evidencia recopilada y la carencia de información sobre leptina y su relación con la homeostasis del sodio en población pediátrica, se propuso como objetivo identificar el comportamiento de los niveles séricos de leptina en asociación a la excreción urinaria de sodio en una población de niños y adolescentes obesos.

MATERIAL Y MÉTODOS

Este estudio, de tipo transversal, incluyó 125 niños y adolescentes obesos, de ambos sexos, entre 5 y 15 años de edad, tomando en consideración el punto de corte de 10 años para diferenciar niñez de adolescencia - OMS(37), que concurrieron al Sector Nutrición del Servicio de Consultorio Externo del hospital provincial de Pediatría Dr. F. Barreyro (Posadas, Misiones, Argentina), durante los años 2007-2008.
Se excluyeron aquellos con desórdenes endocrinos, renales, trastornos genéticos o con medicación que pudiera afectar el peso corporal, la presión arterial y/o la excreción de electrolitos.
Se consideró una población control que incluyó 65 niños y adolescentes eutróficos, entre 5 y 15 años de edad, de ambos sexos, que concurrieron al mencionado servicio, para obtener su "certificado de buena salud", durante el mismo período.
El protocolo de estudio contó con la aprobación del Comité de ética de dicho hospital. Todos los padres o tutores firmaron un formulario de consentimiento luego de la explicación del estudio y antes de su inicio según los preceptos éticos de la declaración de Helsinki(38).
Se midió la presión arterial y las siguientes variables antropométricas: peso, talla e índice de masa corporal (IMC). La hipertensión arterial se definió como el promedio de la tensión arterial sistólica o diastólica mayor o igual al percentilo 95 para la edad, sexo y talla medida en tres opor­tunidades distintas(39).
El IMC se calculó como peso (kg)/talla2 (m). Se definió a la población eutrófica y obesa según IMC percentilo 5 - menor a 85 y mayor o igual a 95 respectivamente(40).
Las muestras de sangre se obtuvieron luego de 12 h de ayuno. Todos los participantes del estudio recolectaron orina de 24 h.
Se realizaron las siguientes determinaciones: glucemia por método enzimático (GOD/POD) con colorimetría final según Trinder - CV 6,76 % (Wiener), creatinina en suero y orina por método colorimétrico - cinético - CV 8,5 %. (Boheringer). Las lecturas fueron realizadas con espectrofotó-metro BTS 320 (Biosystems). Las concentraciones de sodio sérico y urinario se determinaron por electrodo ión selectivo (ISE), Easy Lyte Plus - Médica, CV 2,4 %. Los niveles séricos de leptina fueron medidos por duplicado por método radioinmuno-métrico (IRMA) DSL -23100, la sensibilidad del ensayo fue de 0,10 ng/ml - CV 7,2 %. Las lecturas se realizaron con contador manual de pozo marca Ingetron modelo MN 2000-E.
Se utilizó el cálculo del clearance de creatinina (DCE) como indicador de intensidad de filtración glomerular: Creat. Orina × Diuresis 24 h × 1,73/ Creat. Suero × Superficie corporal.
Se procesaron 2 tipos de controles: interno: Standatrol (Wiener) y externo: a través de la suscripción al PEEC (Fundación Bioquímica Argentina). El control de calidad para leptina fue suministrado por el equipo comercial.

Se utilizó la prueba de Shapiro-Wilks para evaluar la normalidad de las variables cuantitativas. Para comparar las distribuciones normales se usó el test t Student y para las variables que no presentaron distribución normal se empleó el test no paramétrico de Mann-Whitney. Los datos se expresaron como media ± DSM y su rango de distribución. Las asociaciones se evaluaron con los análisis de correlación de Pearson y de Spearman. Como nivel de significación estadística se utilizó un intervalo de confianza del 95 %. El análisis estadís­tico se llevó a cabo mediante el uso del programa Statgraphic 5.1(41,42).

RESULTADOS

Características de los probandos en condición basal: participaron del estudio 190 niños. De acuerdo al estado nutricional 65 (34 %) eran eutróficos (C) y 125 (66 %) obesos (OB). El grupo control del sexo femenino estuvo compuesto por 34 (52 %), y el de obesos por 72 (58 %) integrantes. La población de sexo masculino incluyó 31 (48 %) controles y 53 (42 %) obesos.
Si bien no se identificó ningún probando hipertenso, se observó que la población obesa presentó valores de presión arterial sistólica y presión arterial diastólica significativamente mayores que la población control (p < 0,001). Este grupo presentó concentraciones de sodio sérico, sodio urinario e intensidad de filtración glomerular dentro de los valores de referencia. No se encontraron diferencias significativas para valores de glucemia (p = 0,728) filtración glomerular (p = 0,699) y concentraciones de sodio sérico (p = 0,778) cuando fueron comparados ambos grupos.
Se observó un descenso significativo en la excreción urinaria de sodio (p< 0,001) y niveles de leptina circulantes significativamente mayores (p< 0,001) en la población obesa al compararla con la población control (Tabla I).

TABLA I. Características basales de los participantes

Debido a que no existe consenso sobre los valores de referencia de leptina circulantes en niños y a que no se cuenta con intervalos de referencia en nuestra población, se estima como punto de corte al percentilo 90. La distribución percentilar de los niveles séricos de leptina en niños y adolescentes del estudio según el estado nutricional, mostró que en los eutróficos el percentil 90 correspondió a una concentración de 14,50 ng/ml, mientras que en los obesos fue de 54,00 ng/ml
La correlación de Spearman demostró una asociación significativa entre leptina y edad solo para el sexo femenino tanto en obesos (r = 0,40, p = 0,0007) como en controles (r= 0,72, p = 0,00001). No se encontraron correlaciones para el sexo masculino en obesos (r = 0,08, p = 0,567) ni controles (r= 0,17, p= 0,3420). Figura 1.


Figura 1. Correlación entre las concentraciones circulantes de leptina y edad: nenas obesas (A), nenas controles (B), nenes obesos (C), nenes controles (D)

Para determinar la relación entre la concentración de leptina circulante y el IMC, las concentraciones séricas de leptina fueron correlacionadas con los respectivos IMC en los diferentes grupos/subgrupos. Se encontró una correlación significativa entre los valores de leptina circulante y los de IMC en individuos obesos (sexo femenino: r= 0,40, p= 0,0007; sexo masculino: r= 0,50, p= 0,0003) y controles (sexo femenino: r = 0,65, p = 0,0002; sexo masculino: r= 0,37, p = 0,0442). Figura 2.


Figura 2. Correlación entre las concentraciones circulantes de leptina e IMC: nenas obesas (A), nenas controles (B), nenes obesos (C), nenes controles (D)

Debido a la correlación directa existente entre los niveles circulantes de leptina e IMC se calculó el índice leptina/IMC. Los valores del índice leptina/IMC obtenidos para la población obesa (0,84 ± 0,06; rango: 0,04 - 3,47) son significativamente mayores que los hallados para el grupo control (0,34 ± 0,04; rango: 0,02 - 1,21) cuando se compararon ambos grupos.
La distribución percentilar de los valores del índice leptina/IMC en niños y adolescentes del estudio según el estado nutricional, mostró que en los eutróficos el percentil 90 correspondió a una concentración de 0,86 ng/ml/IMC, mientras que en los obesos fue de 1,74 ng/ml/IMC
En la Tabla II se presentan los valores del índice leptina/IMC en niños y adolescentes según el género y según dos grupos etarios (5 a 9 y 10 a 15 años) para individuos controles y obesos.

TABLA II. Niveles séricos de leptina/IMC en niños y adolescentes controles (C) y obesos (OB)

Al comparar los valores de leptina/IMC, se encontraron diferencias significativamente mayores en la población obesa con respecto a los controles (p< 0,005), para el sexo femenino y masculino.
La comparación de estos valores por grupo etario mostró diferencias significativas para el género femenino, siendo mayor en las adolescentes tanto obesas como controles (p< 0,005); esta diferencia por edad no se encontró en el sexo masculino (p> 0,05).
Se encontraron diferencias significativas por género entre adolescentes obesos y controles de
ambos sexos (p< 0,005), siendo mayor en el sexo femenino; esta diferencia por género no se encontró en el grupo etario de 5 a 9 años (p> 0,05).
Como se observa en las tablas III y IV se encontraron diferencias significativamente menores
en los valores de sodio urinario de la población obesa respecto a los controles, para ambos sexos en los distintos grupos etarios (p< 0,005; nenas 5 a 9 años p< 0,05). No se encontraron diferencias significativas para el sodio sérico (p> 0,05).

TABLA III. Valores de Na sérico, Na urinario y leptina/IMC en niños controles (C) y obesos (OB), sexo femenino

TABLA IV. Valores de Na sérico, Na urinario y leptina/IMC en niños controles (C) y obesos (OB), sexo masculino

Se observa, que si bien no existe una correlación entre los valores de leptina y la natriuresis, la población obesa presenta mayores valores de leptina/IMC para menores concentraciones de sodio urinario (p = 0,390; r = -0,0772).

DISCUSIÓN

El presente estudio ofrece información de importancia acerca de la relación existente entre los niveles séricos de leptina y la homeostasis del sodio en población pediátrica.
En la adolescencia normal se han reportado diferencias por género, con un dimorfismo sexual, en cuanto a los niveles séricos de leptina (mayores concentraciones en el sexo femenino que en el masculino) lo que se explicaría, al menos parcialmente, por el efecto estimulante de los estrógenos para las nenas y supresor de los andrógenos para los varones. Además, la presencia de una mayor cantidad de grasa corporal y subcutánea en las adolescentes contribuye a que éstas presenten mayores niveles de leptina circulante(13,43-46). Así, en nuestro estudio, la comparación de los niveles séricos de leptina en niños y adolescentes eutróficos por edad presentó diferencias significativamente mayores para el sexo femenino pero no para el masculino, en el caso del grupo de individuos obesos se encuentra la misma relación; en ambos grupos la leptina presenta una asociación positiva con la edad solo para las niñas. El hallazgo de niveles séricos de leptina mayores en los obesos y su correlación con el índice de masa corporal, una de las variables antropométricas indicadoras del componente graso, ha sido reportado por varios investigadores(10,13,14,29,30,43,46,47)
y el presente trabajo coincide con lo referido. Los obesos a todas las edades, desde el período neonatal hasta la ancianidad, presentan mayores valores de leptina en comparación con los eutróficos(13,43). Estas diferencias persisten aun cuando las concentraciones circulantes de leptina están ajustadas por índice de masa corporal.
Hace varios años se propuso el concepto de resistencia selectiva a la insulina, donde existe una resistencia restringida a los efectos metabólicos en la captación de glucosa con preservación de las acciones simpático excitatorias, para explicar la asociación de insulinorresistencia, hiperinsulinemia, dislipidemia e hipertensión(48,49). Se especula que el concepto de resistencia selectiva a la leptina (disminución de la ingesta y aumento del gasto energético con preservación de los efectos cardiovasculares y renales) podría tener implicancias similares en la asociación entre la hipertensión arterial y obesidad(15,24,26,50,51).
La hiperleptinemia crónica, típica en diferentes fenotipos de obesidad, está asociada a un aumento en la activación del sistema nervioso simpático, que a nivel renal genera vasoconstricción y aumento de la reabsorción de sodio a lo largo de la nefrona; además la deficiencia sistémica y renal de óxido nítrico produce disminución de la vasodilatación y de la natriuresis(24,50,52,53).
La retención renal de sodio estaría relacionada al aumento de la expresión de la actividad ATPasa Na/K, con lo cual aumentaría la reabsorción tubular de sodio principalmente a nivel de la médula renal(6,24,53). Esta disminución en la natriuresis no pudo ser atribuida a cambios en la filtración glomerular ni a la ingesta baja de sodio(24).
La acción antinatriurética de la leptina en individuos obesos ha sido reportada por varios estudios(6,7,19,24,32,50,52,53) y nuestros resultados coinciden con esas observaciones; además, los datos obtenidos en el presente trabajo sugieren que la población de individuos obesos presentan mayores valores de leptina circulante y del índice leptina/ IMC, para menores concentraciones de sodio urinario.
En resumen, la leptina tiene múltiples acciones que pueden ser importantes no solo para el metabolismo energético sino también para la regulación cardiovascular y renal en condiciones fisiológicas y patofisiológicas.
Nuestros resultados sugieren que los niveles séricos de leptina elevados, típicos de estados como la obesidad, podrían contribuir a las alteraciones en el metabolismo del sodio, dada la disminución de la excreción urinaria de dicho ión.

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