Physiology of Obesity PDF

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Koenen, Mascha et al.

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obesity physiology physiology adipocyte signaling metabolic syndrome

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This document provides detailed information regarding the physiological mechanisms related to obesity, particularly focusing on the effects of obesity and insulin resistance on blood vessels and various cell signaling pathways. It discusses the role of different hormones and molecules in the context of metabolic syndrome.

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Activación de OC Extracellular Matrix TG2-Collagen Cross-Linking, Remodeling, and Stiffening EC Dysfunction EC MR and IR Mediated EnNaC Activation Y NO Production ROS Mediated Destruction of NO Obesity, INS Resistance tify ex yT Rb NO Bioavailability VSMC Remodeling and Stiffness Increased...

Activación de OC Extracellular Matrix TG2-Collagen Cross-Linking, Remodeling, and Stiffening EC Dysfunction EC MR and IR Mediated EnNaC Activation Y NO Production ROS Mediated Destruction of NO Obesity, INS Resistance tify ex yT Rb NO Bioavailability VSMC Remodeling and Stiffness Increased Monocyte Adhesion, m on Monocytes Macrophage OS ac Polarization Perivascular Adipose Tissue Macrophage Polarization TNFa, TGF-B, MCP-1, and IL-6 Adiponectin and Browning Maladaptive Immune Responses IL-6 and IL-8, MCP-1, and TNFa Macrophage Polarization TAPV libera adiponectinas que promueven relajación vascular estrés oxidativo e Obesidad › RI, adipoquinas inflamación › > proinflamatorias rigidez vascular y mayor PA Tej adiposo epicárdico se que expresan genes infiltra con clas inmunes proinflamatorios÷ cambios estructurales cardíacos Koenen, Mascha et al. "Obesity, Adipose Tissue and Vascular Dysfunction." Circulation research vol. 128,7 (2021): 951-968. doi:10.1161/CIRCRESAHA.121.318093 Endothelial Permeability, and Transmigration T Cell Efectos de la Obesidad y RI en los vasos sanguíneos mineralocorticoides y receptores de insulina en células vasculares activación del canal endotelial de Na > Rigidez endotelial adventicia alteraciones en íntima, medial y Reducción de Oxido nítrico sintetasa Menos vasodilatación endotelial - de la célula HTA Célula Muscular lisa vascular y célula endotelial se remodelan y rigidizan Mayor permeabilidad Brain Impaired response sympathetic (anti-inflammaton Lipolysis+ 11B-HSD1 Mitocondrial dysfunction ÉR stress4 Hypoxia4 Ceramide production+ tify ex yT Rb TGs+ Insulin Insulint Endothelial dysfunction Diabetic* neuropathy cells Diabetic' skin ulcers Cardiac dysfunction Heart m on 000 Reproductive Endothelial tract (reduced?) *Cortisolf signaling Glucoset (autophagy+) Skeletal muscle resistance Apoptotic adipocyte dysfunction and apoptosis Pancreas Adipocyte hypertrophy+ M2 macrophages OC Fuel for other organs -FFAs Re-esterfication Impaired insulin Circulating TGs1 METABOLIC SYNDROME Increased Food intake1 Lipogenesist response: Low-grade _Enhanced FFA release| Glucose Reduced glucose uptake endocannabinoid tone: Reduced central metabolic response, including leptin resistance systemic inflammation High levels of pro-inflammatory cytokines Adipokines: (TNFa, IL-6, MCP-1) Glucotoxicity Adiponectinv Leptint, Resistint LipotoxicityRbp44, Sfrp54, Adipsint Insulin resistance Liver Diabetic retinopathy Severe complications of chronic diabetes Diabetic nephropathy nature.. medicine Hypoxic conditions Impaired vascularization: M1 macrophage: Increased inflammation: B cells1 Tregs+ Mast cellst cells CLS (crown-like structures) Tregs M1 macrophages ro-inflammatot Fibrosis Mast cells Hipertrofia del tejido adiposo Estrés del retículo endoplásmico Hipoxia en el interior de masas adiposas Fibrosis de la matriz extracelular Rigidez de la Matriz de tejido conectivo Liberación de mediadores de inflamación que afectan a nivel central y perfiférico OS ac Glucosa__ OC Insulina tify ex yT Rb RECEPTOR INSULINA Señalización insulina Lipólisis AGL RI: Inhibición de lipólisis o hidrólisis de TG abundantes GLUT 4 Normal: A nivel sistémico › cuantificable en insulinemias , glicemias, dislipidemias etc conducen a señalización RI incapacidad de la insulina para activar eventos intracelulares que Señalización insulínica en adipocito GLUT4 TAG ADIPOCITO BLANCO m on OS ac Menor captación de glucosa Liberación de ac grasos y glicerol Glucosa GLUT4 tify ex yT Rb MIOCITO RECEPTOR INSULINA Señalización insulina GOTAS LIPÍDICAS Menor contenido de glucógeno Acumulación ectópica de lípidos Menor captación de glucosa Señalización insulínica en músculo Insulina Glicógeno OC ATP AGL Hiperglicemia m on OS ac Glucosa Señalización insulínica en hepatocito Insulina: V regula la formación de glucógeno V Promueve la síntesis de AGL V Inhibe gluconeogénesis RI m on Acumulación excesiva de lípidos Menor contenido de glucógeno Mayor síntesis de glucosa Captación de glucosa no es dependiente de la presencia de insulina Principal transportador de Gluc es GLUT 2 tify ex yT Rb Glucosa GLUT2 RECEPTOR INSULINA GOTAS LIPÍDICAS Glucos Señalización insulina TAG G6P Glicógeno Insulina OC ATP GLUT2 AGL HEPATOCITO OS ac Componentes Genéticos Mecanismos Fisiopatológicos Involucrados en la Obesidad OC Microbiota Intestinal Cambios en sistemas de bacteriana entre sujetos normopesos y obesos. Rol etiológico versus tratamiento Diferencias en la colonización m on recompensa, desbalance entre circuito orexígeno y anorexígeno Redes Neuronales tify ex yT Rb Identificados cuadros monogénicos, poligénicos y sindromáticos Tejido Adiposo Hipertrofia, inflamación, isquemia y necrosis. Inadecuada secreción de saciedad Leptina, hormona de la Alteraciones Humorales ghrelina, leptina. Hormonas tiroideas, insulina, OS ac Aguilera, Constanza, Labbé, Tomás, Busquets, Javiera, Venegas, Pía, Neira, Carolina, & Valenzuela, Álex. (2019). Obesidad: ¿Factor de riesgo o enfermedad?. Revista médica de Chile, 147(4), 470-474. Metabolismo lipídico Vascular tify ex yT Rb Inmunidad • Otros factores •Adipsina (complemento D) complemento Inflamación •MCP1 •TNFa •IL-6 •Citoquinas insulinosensibilizador,pero que en contexto de inflamación promueven la resistencia insulínica Adiponectinas, Visfatina Vaspina › rol Moléculas y Proteínas implicadas en distintos aspectos de la regulación metabólica Tejido adiposo como órgano endocrino Insulino •Angiotensinógeno •Apelina •PAI-1 •RBP4 •TNFa •IL-6 resistencia OC •LPL •FFA Insulino sensibilización •Adiponectina •Leptina •Visfatina •Vaspina •FFA •Resistina •Cortisol m on encuentra en forma excesiva sin este rol Leptina insulinosensibilizadora pero en Obesidad se Interleucinas , Resistinas , TNF alfa promotores de RI OS ac OC tify ex yT Rb m on Pro-inflammatory TNF-a, IL-6, MCP-1 chemerin † resistin 1 visfatin leptin IL-10, IL-4 omentin adipsin 4 adiponectin Obese adipose Adipoquinas e inflamación TNF-a, IL-6, MCP-1 J resistin visfatin chemerin - leptin IL-10, IL-4 omentin adipsin † adiponectin Lean adipose Anti-inflammatory OS ac B. Taylor, Erin B. "The complex role of adipokines in obesity, inflammation, and autoimmunity." Clinical science (London, England : 1979) vol. 135,6 (2021): 731-752. doi:10.1042/CS20200895 APETITO tify ex yT Rb ACTIVIDAD LOCOMOTORA SUEÑO/VIGILIA REPRODUCCIÓN En SNC regula actividad locomotora Cambia ciclo sueño - vigilia Control de apetito y GE Regulador de glicemias y lipídico Actúa mayormente en núcleos hipotalámico Lepto = delgado. Ausente en ratón OB/OB Proteína no glicosilada de 16 kDa que se produce en gran medida mediante TAB subcutáneo Leptina : adipoquina más estudiada GLUCOSA' LIPIDOS LEPTINA GASTO ENERGÉTICO OC INMUNIDAD FIBROSIS OSTEOGENESIS m on Mujeres con AN se altera y participa en amenorrea e infertilidad OS ac Regula masa ósea Promotor de fibrosis hepática e hígado graso Leptina : adipoquina más estudiada OC Leptina tify ex yT Rb 1. Activa receptor de superficie celular 2. Receptor de leptina es ubicuo pero acciones metabólicas dependen del SNC 3. Acción en SNC: reduce apetito, aumenta gasto energético basal, reduce producción hepática de glucosa y aumenta captación basal de glucosa por tejidos m on 4. Acción en SNC: reduce contenido lipídico OS ac de tejidos periféricos Leptina y su relación con patologías Lipodistrofia congénita generalizada: Autosómica recesiva Reducción marcada de adiposidad corporal total, subcutánea y visceral Rasgos acromegálicos OC Diabetes severa , DLP severa , RI severa Visceromegalia Bajos niveles de leptinas y adipoquinas Hipermetabolismo,hiperfagia tify ex yT Rb m on Lipodistrofia adquirida generalizada se expresa generalmente en la pubertad Manifestaciones de autoinmunidad Hepatitis autoinmune DM descompensada RI severa OS ac TIL-10, IL-18 monocytes/ macrophages B cells Adiponectin tify ex yT Rb † maturation and activation 1 polarization of T cells dendritic cells T cells m on IFN-y and IL-17 producing Th cells • Proteína de 30 kDa secretada por el tejido adiposo Es la adipoquina más abundante en la circulación Disminuye la resistencia a la insulina al aumentar la oxidación de los ácidos grasos y estimular la utilización de la glucosa mediante la activación de La inyección de adiponectina recombinante en ratones produce una disminución de la glucosa en sangre Sensibilizador endógeno de la insulina de los órganos diana, incluidos el músculo esquelético y el hígado Los niveles de adiponectina se correlacionan inversamente con el IMC, los niveles de triglicéridos y la resistencia a la insulina Adiponectina OC may induce tolerance to further ? TNFa, IL-6, MCP-1 inflammatory stimuli inhibits B cell generation in long-term cultures possibly inhibits B cell infiltration f OS ac AMPK Y., Arita, Y., Kihara, S., Ouchi, N., Takahashi, M., Maeda, K., Miyagawa, J. et al. (1999) Paradoxical decrease of an adipose-specific protein, adiponectin, in obesity. Biochem. Biophys. Res. Commun. 257, 79-83, Conclusiones OC tify ex yT Rb La Obesidad es una patología multifactorial No debemos definirla como un rango en el IMC, si no como una patología que requiere un estudio médico amplio y riguroso El TA tiene un origen evolutivo, es estructuralmente plástico y su rol fisiológico no se limita a un mero almacenador de energía En humanos existen distintos tipos de tejido adiposo con funciones muy diferentes La obesidad se asocia a complicaciones metabólicas gatilladas por la Resistencia insulínica m on Las acciones reguladoras metabólicas del tejido adiposo quedan manifiestas en la lipodistrofia severa La patología del tejido adiposo en la obesidad (expansión patológica) es la causa de la resistencia insulínica/síndrome metabólico OS ac

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