TEORÍA RELATIVA A PORQUÉ CUESTA TANTO PERDER PESO.

INTRODUCCIÓN

            Siempre me ha preocupado conocer los mecanismos de regulación fisiológica. Una de las cuestiones que han despertado mi curiosidad ha sido la dificultad de perder peso, ya sea con dieta sólo o dieta y ejercicio. en la figura 1 se muestra un ejemplo de cómo el descenso de peso corporal tiene una primera fase en la que la velocidad es muy acentuada y luego disminuye considerablemente la pendiente de la función peso/tiempo de restricción calórica.

Ante ese hecho incuestionable me pregunté:

            1º) que mecanismo de regulación permite controlar el peso en condiciones normales

            2º) como opera el mecanismo de regulación durante el proceso de restricción calórica

            3º) el mecanismo de regulación experimenta modificaciones durante las dos fases de un proceso de restricción calórica.

            El aspecto central, por tanto, que explica la variación de la velocidad de pérdida de peso, es conocer el mecanismo de regulación. Lógicamente, se ha estudiado considerablemente y no hay unanimidad en admitir los diferentes modelos de regulación propuestos. Así, me decidí a encontrar algún artículo que hubiera revisado los modelos relativos a la regulación del peso corporal.

Primero, encontré el artículo de Berthoud, porque por el título me parecía adecuado a mi objetivo. Pero cuando lo leí detenidamente, aparte de que no abordaba el mecanismo de regulación, me pareció una visión parcial y, muy probablemente partidista, ya que se centra el artículo en la regulación de los condicionantes “del entorno” que pueden explicar una pequeña parte de este complejo mecanismos de regulación. Sin embargo, en este artículo encontré la cita de un artículo que cumpliá perfectamente con los objetivos y sobre el cual se basa este documento. Segundo, encontré otro artículo: Guyenet y Schwartz, Los mismo que el de Berthoud, otra visión parcial de un fenómeno complejo, centrado en la hormona de moda, la leptina.

Ya no revisé más bibliografía porque encontré la manera de poder interpretar la figura 1: el artículo de Harris. Sencillamente, excelente, a pesar de ser muy crítico con los mecanismos que se han propuesto, centrados en lo que se conoce como set-point theory. Lo primero es interpretar y no traducir las dos palabras “unidas” por un guión. El significado de set.point es el valor de referencia de la variable peso corporal sobre el cual opera el mecanismo de regulación, muy alejado de la traducción literal que sería punto de referencia. Por consiguiente, intentaré hacer sencillo un tema muy complejo, sobre todo por las múltiples señales que pueden operar. Así, las referencias que se citan están todas tomadas del artículo de Harris.

MECANISMO DE REGULACIÓN DEL PESO CORPORAL

            Harris cita que se han propuesto tres modelos de control para el peso corporal y que se reproducen en la figura 2.

Lo primero que llama la atención es cómo los sistemas eferentes, con independencia del modelo considerado, operan no sobre el “peso total”, sino sobre el peso graso (“depósitos de grasa”). Durante varias décadas, la regulación del peso corporal se consideraba como un simple sistema de control en el que el hipotálamo (controlador central) modulaba la ingesta de alimentos para compensar las fluctuaciones del peso corporal. Es decir, el modelo de la derecha de la figura 2.

Según se ha avanzado en el conocimiento del sistema nervioso y de la endocrinología, es evidente que el mantenimiento del peso corporal se consigue mediante complejas interacciones entre:

1. los tipos de nutrientes,
2. las características organolépticas de los alimentos que determinan la estimulación de los órganos de los sentidos: gusto, olfato, visión e, incluso, sensaciones “mentales” organolépticas
3. respuestas metabólicas a los alimentos ingerido
4.  factores genéticos
5. Factores ambientales
6. factores hormonales

Todos estos factores determinan que el esquema central de la figura 2 sea poco preciso porque, aunque se pudieran considerar todas las señalaes que llegan al hipotálamo y que la salida opera sobre los depósitos de grasa, queda incompleto pues est parte del encéfalo no recibiría información sobre el “peso graso”. Así pues, los investigadores optaron por combinar ambos modelos (esquema de la derecha de la figura 2) que responden mejor al conocimiento del control del balance energético.

Apllicando el modelo de la derecha de la figura 3 al conocimeito actual, tendríamos un mecanismo de retroalimentación que puede servir como punto de partida a explicar la forma de control del balance energético. Aunque, es concoidamente conocido que el hipotálamo se relaciona estrechamente con el control del hambre y la saciedad, es cierto que muchas otras regiones del encéfalo se pueden considerar como componentes del controlador central. Así, en los tanto de Guyenet y Schwartz como el de Berthoud, se indican las diferentes partes del encéfalo que se relacionan estrechamente con el control de la ingesta de alimentos. La realidad es que no descubren nada nuevo, pues estudiando neuroanatomía se explican perfectamente las relaciones de diversos centros nerviosos con el hipotálamo. Sin embargo, en el esquema de la figura 3 se representa al hipotálamo como controlador central.

Cómo en todo mecanismo de retroalimentación, a continuación se exponen los componentes del sistema (aferencias, centros de control y eferencias) de forma breve. El lector interesado, puede consultar el artículo de Harris, pero tenga en cuenta que la descripción de los componentes del mecanismo de retroalimentación es el resultado de muy interesantes estudios en animales de experimentación, concretamente roedores, de manera que los argumentos que se exponen son el resultado de este tipo de estudios, no en seres humanos.

1. Aferencias. Ésas se refieren a las posibles “entradas” al contorlador central que corresponden, como se indica en la figura 3 a “concentración” de diferentes hormonas, biomoléculas e incluso metabolitos. Entre las diversas señales de entrada estarías:
2. Concentración de una molecula que actuaria sobre el centro de la saciedad localizado en el hipotálamo. Se desconoce que factor sería, pero podría ser un metabolito asociado y soluble en la grasa
3. Concentración de glucosa/insulina y metabolitos derivados de la glucisa en sangre, Desde hace tiempo se conoce la existencia de gluo-receptores en el hipotálamo. Por tra parte, se ha demostrado que la insulina puede atravesar la barrera hemato-encefálica y la existencia de recpetores para esta hormona. Está demostrado que la actividad de ciertos centros del hipotálamo responden a las variaciones de glucosa y/o insulina
4. Concentración de ácido grasos y glicerol en sangre. Los ácidos grasos tambien modifican la actividad de determnados centros localizados en el hipotálamo.
5. Distensión gástrica. Es sabido desde hace tiempo que, tanto por vía nerviosa como a traves de moléclas liberadas por el aparato digestivo se informa al hipotálamo, modificando el comportamiento alimentario
6. Centros de control. Diversos núcleos (ventromedial, paraventricular, lateral y dorsomedial) del hipotálamo están implicados en codificar las señales aferentes. Sin embargo, como se ha señalado anteriormente, parece demasiado simple establecer el centro de control estrictamente en los núcleos hipotalámicos, de manera que muchos centros del encéfalo serian responsables de codificar la ingesta de alimentos y el equilibrio energético.
7. Eferencias. Una vez que el hipotálamo ha integrado la información se requiere un mecanismo efector que controle la ingesta de alimentos o el gasto energético para mantener el equilibrio energético. Parece natural pensar que la respuesta a las variaciones de las variables indicadas sea a través del sistema nervioso vegetativo y endocrino, es decir en definitiva el sistema neuro-endocrino. Así, se piensa que el sistema hipófisis-corteza adrenal en coordinación con el sistema nervioso vegetativo simpático constituirían la eferencia principal que modulara balance energético. Otras eferencias propuestas son: la satietina, diferentes moléculas trasmitidas por la sangre. La satietina es una potente sustancia anoréxica descubierta en el suero humano y en el de otros mamíferos. También se ha relacionado la salida de la señal del hipotálamo con factores que van por la sangre (blood borne factors), de manera que se ha asociado la liberación de estos factores a la obesidad de ratas sobrealimentadas.

EL MECANISMO DE RETROALIMENTACIÓN Y LA VELOCIDAD DE LA PÉRDIDA DE PESO

Tanto los animales como los seres humanos i regulan su peso a un nivel determnado, como han demostrado Cohn y Joseph en ratas y Sims y Horton en personas sometidas a ganar o perder peso por sobre-alimentación o sub-alimentación, una vez que había eliminado el estímulo que había hecho cambiar el peso corporal de peso una vez que se ha eliminado el estímulo de cambio. Aunque, según Hervey no parece haber una correlación entre la ingesta y el gasto de energía diario en los seres humanos el equilibrio energético debe mantenerse durante intervalos de tiempo más largos. Así, la ingesta de alimentos aumenta para compensar cambios que se puedan producir en el gasto energético, como durante la exposición al frío. Sin embargo, la compensación puede no ser siempre precisa, como sucede en deportistas de fondo, dónde se produce un descenso del contenido de grasa corporal. Desgraciadamente, como se indica en la figura 3, no se conoce el mecanismo por el que el gasto energético actúa sobre el hipotálamo para el equilibrio. El control del gasto energético también contribuye al mantenimiento del equilibrio energético, ya que está bien establecido que la tasa metabólica basal disminuye durante los periodos de restricción alimentaria o de inanición, y el gasto puede aumentar durante los periodos de consumo excesivo de dietas apetecibles (véase la referencia 3).

Por otra parte, mediante un modelo informático, Mrosovsky y Powley proponen que el peso corporal en los humanos adultos durante varios años presentan fluctuaciones de varios kilos en torno a un peso medio y que el peso corporal tiene cierta estabilidad alrededor de un punto de referencia (set-point), presentando ligaras desviaciones.

Parece que la estabilidad del peso corporal es secundaria a la regulación de los componentes de la composición corporal, como como la grasa corporal. Así, es necesario distinguir entre dos puntos de ajuste: el punto de referencia para el peso total y el punto de referencia para la cantidad de grasa corporal. Harris sugiere que durante la recuperación de la sub-alimentación o la sobre-alimentación en ratas cada compartimento tisular se regula independientemente, lo que da lugar a un peso corporal fijo. Desgraciadamente, como indica Harris, se ha estudiado considerablemente más la regulación de las reservas de energía del cuerpo que el control de la masa corporal magra.

Retomando el objeto de este documento: ¿por qué cuesta tanto perder peso? En la figura 1 se muestran dos puntos de referencia:

1. el punto de referencia cuando la persona presenta un peso superior al que debería tener
2. el punto de referencia cuando la persona, sometida a restricción calórica, tiende a estabilizar la velocidad de pérfida de peso

Así, una persona antes de iniciar un programa de pérdida de peso presenta un determinado punto de referencia que, de no alterar el balance aporte/gasto de energía, mantendría con ligeras desviaciones a lo largo de un periodo de tiempo prolongado. Pero, cuando inicia el programa se produce un desequilibrio obvio a favor del gasto de energía, de manera que la pérdida de peso es considerable. Esto se manifiesta en un aumento de la velocidad de pérdida de peso. Pero, ¿qué pasaría de mantenerse esta velocidad? Descendería tanto el punto de referencia que podría desencadenar efectos muy negativos para la supervivencia. En este caso, los mecanismos de regulación “protegen al organismo” a partir de un cierto periodo de tiempo. El mecanismo de retroalimentación, por supuesto “desconoce” el descenso de grasa que se ha podido producir, pero podría seguir siendo elevado. Pero el cambio drástico que se ha producido podría interpretarse como un peligor potencial del principal depósito de energía

¿Cómo se modifica el punto de referencia por el  sistema de retroalimentación? En razón  a lo expuesto anteriormente, es muy verosímil que se modifiquen todas las señales de entrada (véase anteriormente y la figura 3). Por ejemplo, la sensación de hambre se vería influida por variaciones en la concentración de metabolitos procedentes del metabolismo de las grasa asociados a esta sensación. Hay  muchas personas sometidas a un régimen de `pérdida de peso que indican, tras un periodo de tiempo, que no tienen tanta ansiedad por comer. Igualmente, pero difícil de comprobar, el resto de las señales aferentes determinarían que el hipotálamo y otras regiones del sistema nervioso asociadas Ajustaran el punto de referencia al fin de evitar la caída pronunciada de la función pérdida de peso/tiempo. Así mismo, el ajuste neuro-endocrino, es decir la salida del sistema también se ajustaría al objeto de controlar la pérdida de energía. La tendencia de un animal a moverse en situación de restricción calórica disminuye.

Finalmente, las células del hipotálamo podrían adaptarse a esta circunstancia y para evitar la pérdida pronunciada de grasa corporal que está teniendo lugar, modificarían sus funciones. Una de estas es la autofagia. Se ha estudiado  el papel de la autofagia en el metabolismo y en el desarrollo del síndrome metabólico o la diabetes utilizando modelos de ratón en los que se ha modificado genéticamente uno o mas genes relacionados con el mecanismo de la autofagia. Ciertamente, estos modelos han aportado datos importantes sobre la falta de regulación de la autofagia en los trastornos metabólicos, Así, aunque no reflejan las condiciones fisiológicas naturales e incluso  las patologías señaladas, según Quan y Lee muy posible que la autofagia juegue un papel en el control de la pérdida de peso.

En resumen, desde el punto de vista práctico el descenso de la velocidad de pérdida de peso determina una variación en el punto de referencia sobre el que opera el mecanismo de retroalimentación para asegurar el equilibrio o balance aporte/gasto de energía. El nuevo punto de referencia es una forma de “protección” ante la posibilidad de una considerable pérdida de peso que ocasionase un descenso considerable de los depósitos de energía, concretamente los “depósitos grasos”. Así, aunque disminuya la velocidad, las personas sometidas a restricción calórica no deben desesperarse y seguir la pauta dietética recomendada y aumentar el gasto de energía realizando más actividad física. Porque aunque se deconoce el mecanismo de regulación del gasto energético, Keesey y Powley indican que el mantenimiento del gasto energético se puede llevar a cabo mediante el control del gasto, cuestión qu,e indudablemente, no es cierta, pero que también indudablemente ayuda a mantener el equilibrio y mejora la sensación de bienestar.

Referencias citadas en el texto       

Berthoud, H. R. (2012). The neurobiology of food intake in an obesogenic environment. Proceedings of the Nutrition Society, 71(4), 478-487.

Guyenet, S. J., & Schwartz, M. W. (2012). Regulation of food intake, energy balance, and body fat mass: implications for the pathogenesis and treatment of obesity. The Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism, 97(3), 745-755.

Harris, R. B. (1990). Role of set‐point theory in regulation of body weight. The FASEB Journal, 4(15), 3310-3318.

Cohn, C., & Joseph, D. (1962). Influence of body weight and body fat on appetite of “normal” lean and obese rats. The Yale journal of biology and medicine, 34(6), 598.

Sims, E. A., & Horton, E. S. (1968). Endocrine and metabolic adaptation to obesity and starvation. The American journal of clinical nutrition, 21(12), 1455-1470.

Mrosovsky, N., & Powley, T. L. (1977). Set points for body weight and fat. Behavioral biology, 20(2), 205-223.

Quan, W., & Lee, M. S. (2013). Role of autophagy in the control of body metabolism. Endocrinology and Metabolism, 28(1), 6-11.

Keesey, R. E., & Powley, T. L. (1986). The regulation of body weight. Annual review of psychology, 37(1), 109-133.