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Revista médica de Chile

versión impresa ISSN 0034-9887

Rev. méd. Chile v.133 n.7 Santiago jul. 2005

http://dx.doi.org/10.4067/S0034-98872005000700007 

Rev Méd Chile 2005; 133: 795-804

Artículo de Investigación

 

Perfil metabólico de riesgo cardiovascular en niños y adolescentes obesos con menor sensibilidad insulínica

Cardiovascular risk and metabolic profile in obese children and adolescents with low insulin sensitivity

 

Raquel Burrows A1, Medardo Burgueño A1, Laura Leiva B2a, Ximena Ceballos S1b, Ivette Guillier O1, Vivien Gattas Z2b, Lidia Lera M1c, Cecilia Albala B1.

1Area de Nutrición Humana y 2Area de Nutrición Pública, INTA, Universidad de Chile.
aTecnólogo Médico. Magíster en Nutrición Humana
bNutricionista
cEstadístico

Dirección para correspondencia


Background:Infantile obesity is associated with metabolic disturbances (hiperinsulinism, impaired glucose, dislypidemia) that determine a higher risk of type 2 diabetes, high blood pressure and atherosclerotic vascular disease in adulthood. Insulin resistance is a central mechanism of complications of obesity and is associated to body fat mass. Aim: To investigate insulin sensitivity and its association with anthropometric and metabolic variables in obese children. Patients and methods: We studied 314 children aged 6 to 15 years. Of these, 235 had a body mass index (BMI) over the 95 percentile for age and sex (classified as obese) and 79 had a normal body mass index; 161 were pre-pubescent and 153 were pubescent. Weight, height, percentage of total body fat (% TBF) using the sum of 4 skinfolds, blood pressure (BP), waist circumference (WC), basal glucose (Glu) and insulin (Ins) were measured. Insulin sensitivity (IS) was calculated with the homeostasis model assessment (HOMA) and QUICKI index. Serum lipids, postprandial Glu and Ins were measured only in obese children. Results: BMI, WC and % TBF had an inverse and significant correlation with basal IS (p <0.001). Obese children had higher BP, basal Ins, and HOMA and a lower QUICKI index, compared to normal weight children. A low basal IS was present in 58% of obese children. Obese children with low IS had higher WC, % TBF, triglycerides, total/HDL-cholesterol ratio, basal and 2-h post glucose Gli and Ins and lower HDL-cholesterol than obese children with normal IS. In prepubescent children, the risk of a low IS was 2.43 times higher with a TBF over 33%. In pubescent children, it was 2.92 times higher with a TBF over 37%. Conclusions: Low IS in prepubescent and pubescent obese children is associated with central obesity and a higher cardiovascular risk.

(Key Words: Body mass index; Homeostasis; Insulin resistance; Obesity)


La obesidad infantil ha sido considerada por la Organización Mundial de la Salud (OMS) "una enfermedad crónica", porque se perpetúa en el tiempo y se asocia a un síndrome metabólico de resistencia insulínica (SMRI), que determina a futuro un mayor riesgo de diabetes mellitus tipo 2 (DM2), hipertensión arterial (HA) y enfermedades cardiovasculares isquémicas (ECVI)1,2. La relación entre la resistencia insulínica (RI), el sobrepeso y el mayor riesgo cardiovascular, está dada porque al compromiso del metabolismo glucídico se agrega el lipídico y una disfunción endotelial temprana y progresiva, que constituye la base del daño ateroesclerótico que caracteriza a estas enfermedades3-6.

El aumento de la grasa corporal, especialmente abdominal, la etnicidad y la presentación de la pubertad, han sido identificados en población menor de 20 años como contribuyentes a este SMRI7. Los diferentes estudios longitudinales coinciden en que el riesgo de presentar estas enfermedades crónicas, tiene como base una susceptibilidad étnico-genética para desarrollar una insulinorresistencia, cuya expresión está estrechamente asociada a la obesidad centrípeta, a la dieta rica en grasa y al sedentarismo8-10.

La descendencia de los pueblos nativos americanos muestra una mayor prevalencia de RI y DM 2, que llega a 50% a los 35 años en la población de indios Pimas expuesta a los estilos de vida occidentales11-13. Chile se caracteriza por una gran proporción de habitantes de etnia aborigen, la que llega a casi 70% en población urbana14. Diferentes estudios nacionales de tipo transversal coinciden en la alta prevalencia de hipercolesterolemia e hiperinsulinismo basal y postglucosa en población infantil obesa (27%, 42,2% y 63%, respectivamente)15. El objetivo de este estudio fue investigar el perfil metabólico (glucídico y lipídico) y la presión arterial, según grado de sensibilidad insulínica en niños obesos y la asociación de la insulinosensibilidad basal con algunas variables biológicas (sexo, pubertad y grasa corporal). Dada la alta exposición a los factores ambientales (dieta rica en grasas saturadas y azúcares y sedentarismo) propios del modelo de desarrollo económico que ha tenido el país en la última década, identificar en nuestra población algunos determinantes de la expresión de la RI y focalizar al grupo de obesos con mayor riesgo cardiovascular, contribuirá a la optimización de los recursos para la prevención de las enfermedades crónicas no transmisibles del adulto.

Material y método

Estudio transversal que incluyó una muestra de 235 niños obesos (IMC >p95 del referente CDC-NCHS)16 de ambos sexos, 123 prepúberes y 112 púberes, entre 6 y 15 años, que consultaron al Centro Diagnóstico del INTA (CEDINTA) entre los años 2000 y 2003 y una muestra de 79 niños eutróficos (IMC entre p10 y 85 del NCHS-CDC) de ambos sexos, 38 prepúberes y 41 púberes entre 6 y 15 años, seleccionados de un estudio realizado en el mismo centro, entre los años 2001 y 2003, para determinar niveles de insulina y glicemia en población infantil chilena (muestra de normales). Ambos estudios fueron aprobados por el Comité de Etica del INTA, solicitándose el consentimiento firmado de uno de los padres o tutores.

Antropometría. En cada niño se realizó, al ingreso, un examen físico que incluyó las siguientes evaluaciones: IMC, midiendo el peso y la talla con una balanza electrónica de precisión (SECA) con cartabón incluido de acuerdo a normas internacionales (metodología de Frankfurt). El porcentaje de grasa corporal total (GCT) por sumatoria de 4 pliegues cutáneos (bicipital, tricipital, subescapular y suprailíaco, medidos con cáliper de Lange) utilizando las ecuaciones de Deurenberg y Westrate17,18. La distribución de grasa por el perímetro de la cintura (a la altura del ombligo) con huincha no distensible de fijación automática (SECA). El grado de pubertad por los 5 estadios de Tanner, considerando el desarrollo mamario en la mujer y el genital en el varón y calificando como prepúberes a los niños en etapa 1 de Tanner. La presión arterial diastólica (PAD) y sistólica (PAS) con un esfigmomanómetro de mercurio con manguito ad hoc, utilizando la metodología estandarizada por el "Second task force" sobre control de presión arterial en niños del National Heart, Lung and Blood Institute19.

Laboratorio. En todos los niños se evaluó la glicemia e insulinemia basal, para lo cual se extrajeron 5 ml de sangre venosa en ayunas. La glicemia por método enzimático colorimétrico GOD-PAP (Química Clínica Aplicada S.A.) y la insulinemia por radioinmunoanálisis (RIA Diagnostic Products Corporation). La sensibilidad insulínica basal se calculó a través de los Indice de Sensibilidad Insulínica de QUICKI20,21 (1/(log glicemia ayuno (mg/dl) + Log insulina ayuno (uUI/ml)) y HOMA22 (insulina ayuno (uUI/dl) * glicemia ayuno (mmol/lt)/22,5). En los niños obesos, se evaluó además, el perfil de colesterol (colesterol total, colesterol LDL, colesterol HDL y triglicéridos), mediante metodología analítica seca (Vitros, Johnson & Johnson, Clinical diagnostics Inc) y la glicemia e insulinemia postsobrecarga oral de glucosa (1,75 g/kg de peso con un máximo de 75 g), para lo cual se extrajo 5 ml de sangre venosa 2 h después de la ingestión de glucosa.

Estadística. Los resultados se analizaron según grado de desarrollo puberal (prepúberes y púberes), separando la muestra de niños de acuerdo a su adecuación ponderal en eutróficos y obesos. Los niños obesos fueron comparados, además, de acuerdo a la sensibilidad insulínica basal. Se consideró que existía una sensibilidad insulínica disminuida si el índice de QUICKI era ­0,34 en los prepúberes y ­0,32 en los púberes, ya que estos valores corresponden al tercil más bajo de QUICKI, de un referente nacional elaborado en una muestra de 225 niños sanos de 6 a 15 años23.

Las variables antropométricas, la presión arterial, así como las que determinan el perfil lipídico y glucídico se describen con las medias y desviación estándar. La asociación entre algunas variables antropométricas y la sensibilidad insulínica se determinaron con el coeficiente de correlación de Pearson. Se utilizó t de Student para comparar los promedios entre 2 grupos y por tablas de contingencia simple, se calculó el riesgo por Odds Ratio y las asociaciones entre variables por el chi2. Se estableció un p <0,05, el punto de corte para la significancia estadística.

Resultados

La Tabla 1 muestra algunas características biológicas y antropométricas según estado nutricional.


Tanto en prepúberes como en púberes, no se observaron diferencias en los promedios de la edad y en las glicemias de ayuno al comparar eutróficos y obesos. Los obesos mostraron promedios significativamente mayores en todas las variables antropométricas, en la presión arterial diastólica, en la insulinemia de ayuno y en el índice HOMA y menor promedio en el índice de QUICKI al compararlos con los eutróficos. En los púberes, se observó, además, mayores promedios de presión arterial sistólica en los obesos. Tanto en púberes como en prepúberes, hubo una correlación inversa y significativa (p <0,000) entre la sensibilidad insulínica basal y el IMC, el perímetro de cintura y el porcentaje GCT (Tabla 2).


La Tabla 3 muestra las características generales y antropométricas de los obesos, según la sensibilidad insulínica basal evaluada por el índice de QUICKI. Tanto en prepúberes como en púberes, no hubo diferencias en la edad ni en la presión arterial al comparar los obesos insulinosensibles con los obesos de menor sensibilidad. En ambos grupos puberales, los obesos con menor sensibilidad insulínica tenían mayores promedios de perímetro de cintura y porcentaje GCT que los de mayor sensibilidad insulínica, con diferencias significativas en el IMC sólo en los púberes.


La Tabla 4 muestra los perfiles metabólicos en los niños obesos según la insulinosensibilidad basal. Tanto en púberes como en prepúberes, los obesos con menor sensibilidad insulínica muestran promedios significativamente mayores de triglicéridos, índice CT/colHDL, glicemia e insulinemia de ayuno y 2 h postglucosa y menores promedios de colesterol HDL que los obesos con mayor sensibilidad insulínica.


Al analizar la asociación de algunas variables biológicas con la sensibilidad insulínica en la población de niños obesos, no se observó asociación significativa con la presencia de pubertad ya que la menor insulinosensibilidad (calificada como el tercil más bajo de índice de QUICKI de una población de referencia nacional sana que incluye normales y obesos) afectó a 53,2% de los prepúberes y a 54,6% de los púberes. De la misma forma, no se observaron diferencias por sexo, ya que 61,9% de las mujeres y 53,2% de los varones obesos tuvieron un índice de QUICKI igual o inferior al tercil más bajo de la población de referencia. El porcentaje GCT se asoció significativamente (p <0,00) con la sensibilidad insulínica basal tanto en prepúberes como en púberes (Figuras 1 y 2). El riesgo de presentar una baja sensibilidad insulínica fue 2,43 veces mayor en los prepúberes con un porcentaje de grasa corporal ³33% y 2,92 veces mayor en un púber con un porcentaje GCT ³37%.

Figura 1. Sensibilidad insulínica (SI) en prepúberes según % GCT.

Figura 2. Sensibilidad insulínica (SI) en púberes según % GCT.

Discusión

Los resultados de este estudio confirman la asociación de la resistencia insulínica con el exceso de grasa corporal y con su depósito troncal, tanto en prepúberes como en púberes. Los seguimientos longitudinales demuestran que la cantidad y distribución de la grasa corporal en población infantil determina el daño metabólico, asociándose a un mayor riesgo de enfermedad cardiovascular, dislipidemia y diabetes tipo 2 en la vida adulta24-26. En este estudio, el riesgo de una menor sensibilidad insulínica se duplicó cuando el porcentaje GCT excedió 33% en los prepúberes y se triplicó cuando el porcentaje GCT excedió 37% en los púberes. En los prepúberes, el punto de corte es coincidente con lo encontrado por un estudio en prepúberes americanos, donde un porcentaje CGT ž33% evaluado por metodología de DEXA, aumentó significativamente el riesgo (11 veces) de alterar el perfil de insulina y lípidos y la presión arterial27. Otros 2 estudios, uno en población americana y la otra australiana, mostraron que un porcentaje GCT ³30% en las mujeres y 25% en los varones, medidos con metodología clínica de sumatoria de pliegues, similar a lo de este estudio, duplica el riesgo de hipertensión arterial, dislipidemia y RI28,29. Aun cuando el IMC y el PC mostraron una buena asociación tanto en prepúberes como en púberes con la sensibilidad insulínica basal; en los prepúberes el IMC no muestra diferencias al comparar obesos con sensibilidad normal y disminuida. El PC en cambio, fue un indicador adecuado para diferenciar entre ambas situaciones. Múltiples investigadores han demostrado que el perímetro de cintura sería el indicador antropométrico más sensible para diagnosticar la insulinorresistencia en los niños30-32. El índice cintura/cadera no se incluyó como variable antropométrica, porque a diferencia de lo observado en población adulta, no mostró diferencias entre insulinosensibles e insulinorresistentes, lo que coincide con otras publicaciones que muestran también al IMC como un indicador de baja sensibilidad en los prepúberes30-32.

Si bien en población adulta, el diagnóstico del síndrome metabólico no incluye los niveles de insulina, la RI es el elemento clave en el síndrome metabólico asociado a la obesidad del niño y suele estar presente por muchos años antes que aparezcan otras anormalidades como la intolerancia a la glucosa, la dislipidemia, la HA, la DM2 y las ECVI33,34. No hay consenso en el diagnóstico del síndrome metabólico en los niños y en la mayoría de los casos están basados en criterios estadísticos30-32. Algunos autores utilizan la insulinemia basal (³12 uUI/ml o >p75 de la población de referencia) asociada a un perfil lipídico aterogénico y, últimamente, se han sugerido 2 fenotipos para el diagnóstico en la población infantil que están basados en modificaciones a los 5 criterios de la ATP III del adulto (IMC >p97, presión arterial >p95, triglicéridos >p95, Col-HDL <p5, glicemia basal >110 mg/dl y el otro cambia el IMC por el perímetro de cintura, ya que éste tendría mayor sensibilidad para diagnosticar la insulinorresistencia)24,32,35. El clamp euglicémico hiperinsulinémico es el indicador más sensible para medir la insulinorresistencia ya que evalúa la captación de glucosa mediada por insulina, sin embargo, su aplicación está limitada por el alto costo y complejidad36. En la práctica clínica se utilizan varios indicadores que miden el producto insulina-glicemia basal para calificar la sensibilidad insulínica, pero en los niños, no existe consenso cuál sería el mejor indicador ni el punto de corte para calificar la insulinorresistencia20-22,37. Por ese motivo, en este estudio, la insulinosensibilidad fue evaluada por los índices de QUICK y HOMA y consideramos como punto de corte, para definir la menor insulinosensibilidad, el índice de QUICKI equivalente al tercil más bajo en una muestra de 225 niños sanos chilenos23. El índice de QUICKI tiene una buena correlación con el clamp euglicémico hiperinsulinémico y tiene la ventaja que predice el riesgo de presentar una DM 2 mejor que el HOMA y la insulina de ayuno, lo que permite un diagnóstico más biológico de esta condición20,21. Vanhala y cols determinaron en población adulta, que los sujetos con un índice de QUICKI ­0,32 tenían un alto riesgo de presentar una diabetes tipo 2 después de 5 años, al compararlos con sujetos con índices mayores21. El tercil más bajo del índice de QUICKI de la población que utilizamos como referente para los púberes, coincidió con el valor ­0,32 descrito por Vanhala y cols como punto de corte de riesgo biológico23.

Los obesos con menor sensibilidad insulínica tuvieron un perfil lipídico aterogénico (menor col-HDL y mayor triglicéridos y relación CT/col-HDL) y un insuficiente control del metabolismo glucídico, independiente del grado de pubertad alcanzado. Ambos trastornos que determinan un mayor riesgo cardiovascular, se explican porque existiría, por un lado, una mayor secreción de insulina para compensar la menor captación y transporte de glucosa y, por otro, una menor capacidad de suprimir la lipólisis y de depositar los ácidos grasos en el tejido graso, con la consecuente mayor movilización grasa que se deposita en tejidos como el músculo e hígado aumentando aún más la RI4-6. Los mayores niveles de glicemia tanto basal como postglucosa en presencia de un hiperinsulinismo marcado, observada en los obesos con sensibilidad insulínica disminuida, sugieren un deterioro en la capacidad de mantener el control glucídico, lo que podría interpretarse como una etapa temprana de intolerancia a la glucosa. Los estudios longitudinales han demostrado que la resistencia periférica a la insulina es la anormalidad primaria que precede a la diabetes y que el hiperinsulinismo sería un mecanismo compensatorio para vencer esta resistencia y regular el metabolismo glucídico en niveles normales. Con el tiempo, el hiperinsulinismo no logra mantener una glicemia normal (etapa de intolerancia a la glucosa) y la hiperglicemia crónica termina dañando (glucotoxicidad) las células beta del páncreas, lo que lleva a un déficit en la secreción de insulina y al comienzo de la enfermedad33.

El síndrome metabólico incluye la hipertensión arterial explicada, entre otros, por la sobre respuesta a las concentraciones suprafisiológicas de insulina de los tejidos que no son insulinorresistentes, como el sistema nervioso simpático y por el daño en la función endotelial17,34,38,39. En este estudio sin embargo, la presión arterial se mostró más asociada a la obesidad que a la resistencia insulínica. Los obesos muestran promedios de presiones arteriales significativamente más elevados que los eutróficos, no observándose diferencias entre los obesos según el grado de insulinosensibilidad. Es posible que la HA sea una manifestación más avanzada de daño endotelial y requiera de un mayor tiempo de exposición al hiperinsulinismo.

La resistencia insulínica no se asoció con la pubertad ni con el sexo femenino, lo que no coincidiría con lo publicado37,40-42. Durante la pubertad, la sensibilidad insulínica disminuye casi 30%, especialmente en las mujeres, con el consecuente aumento en la secreción de insulina, sugiriéndose una asociación con el aumento de hormonas de contrarregulación (hormona de crecimiento, IGF-1 e IGF-BP3)40-42. Los hallazgos antes descritos corresponderían a "un hiperinsulinismo fisiológico" compensatorio y no podrían

considerarse como un real trastorno metabólico. En el caso de este estudio, se definió la resistencia insulínica utilizando como referente una población de niños normales del mismo sexo y grado de pubertad, lo que permitió considerar las diferencias propias del sexo y del grado de pubertad alcanzado.

Los resultados encontrados demuestran que la sensibilidad insulínica se asocia a la cantidad y distribución de la grasa corporal y a un perfil lipídico de riesgo cardiovascular, desde edades tempranas. Tanto en prepúberes y púberes, la menor sensibilidad insulínica se asoció a un perfil lipídico más aterogénico y a mayores niveles de glicemia tanto basal como postestímulo. La distribución centrípeta y la cantidad de grasa corporal (33% en los prepúberes y 37% en los púberes), serían factores asociados a un mayor riesgo de expresar una resistencia insulínica.

 

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Correspondencia a:Raquel Burrows A. José Pedro Alessandri 5540, Macul. Fax: 2214030. E-mail: rburrows@inta.cl

Recibido el 1 de marzo, 2004. Aceptado el 9 de mayo, 2005.