https://orcid.org/0000-0002-5408-6263Introducción y justificación: La diabetes engloba patologías debidas a alteraciones metabólicas que tienen en común la hiperglucemia. La Internacional Diabetes Federation, en 2019, indica que 463 millones de adultos padecían diabetes, y los fallecidos fueron 4,2 millones. El Proyecto Genoma Humano identificó polimorfismos que pueden determinar el genotipo y fenotipo, y por tanto la probabilidad de padecer una determinada enfermedad.
Objetivos: Examinar el efecto de posibles interacciones entre la dieta y la genética sobre la homeostasis de la glucosa, la resistencia a la insulina y el riesgo de diabetes mellitus tipo 2 (DM2).
Metodología: Se realiza una revisión de los últimos 10 años en Pubmed mediante una estrategia de búsqueda electrónica, tras la que se hace un cribado de artículos según unos criterios de inclusión y exclusión previamente definidos. La fórmula de búsqueda usada en la base de datos Pubmed es: “(gene OR SNP OR polymorphism) AND interaction AND (nutrient OR diet OR fat OR carbohydrate OR protein) AND (type 2 diabetes OR insulin resistance OR glucose OR insulin OR HOMA-IR OR HOMA beta OR HbA1C)”.
Resultados: Tras las fases de identificación, de cribado y de idoneidad, se incluyeron 25 artículos en la revisión bibliográfica. Los lípidos interaccionan con genes relacionados con el metabolismo de los ácidos grasos produciendo efectos en la DM2, en cambio la interacción que se observa con los hidratos de carbono (HC), están relacionados con la síntesis y regulación de la insulina. En el estudio de las interacciones gen-nutriente con efecto sobre la respuesta insulínica (RI), los genes tienen funciones muy diferentes y los resultados obtenidos son muy diversos.
Conclusión: Diferentes nutrientes de la dieta como los lípidos, HC, proteínas, fibra y zinc, modifican la relación con los genes TCF7L2, PPAR-γ, ACE, APOA2, SLC30A8, IRS1, ACC2, PPM1K, ELOVL6, PIK3CA-KCNMB3, IRS1, PLIN, S100A9, DHCR7, LPL ADIPOQ y FTO con el riesgo de DM2, la resistencia a la insulina o marcadores de la homeostasis de la glucosa.
Palabras clave: gen, polimorfismo, interacción, nutriente, dieta, grasa, carbohidratos, proteína, diabetes tipo 2, resistencia a la insulina, glucosa, insulina.
Introduction and justification: Diabetes includes pathologies due to metabolic disorders that have in common hyperglycemia. The International Diabetes Federation, in 2019, indicates that 463 million adults had diabetes, and the deaths were 4.2 million. The Human Genome Project identified polymorphisms that can determine the genotype and phenotype, and therefore the probability of suffering from a certain disease.
Objectives: To examine the effect of possible interactions between diet and genetics on glucose homeostasis, insulin resistance and risk of type 2 diabetes mellitus (DM2).
Methodology: A review of the last 10 years at Pubmed is carried out using an electronic search strategy, after which articles are screened according to previously defined inclusion and exclusion criteria. The search formula used in the Pubmed database is: "(gene OR SNP OR polymorphism) AND interaction AND (nutrient OR diet OR fat OR carbohydrate OR protein) AND (type 2 diabetes OR insulin resistance OR glucose OR insulin OR HOMA-IR OR HOMA beta OR HbA1C)".
Results: After the identification, screening and suitability phases, 25 articles were included in the literature review. Lipids interact with genes related to the metabolism of fatty acids producing effects on DM2, whereas the interaction observed with carbohydrates (HC), are related to the synthesis and regulation of insulin. In the study of gene-nutrient interactions with effect on insulin response (IR), genes have very different functions and the results obtained are very diverse.
Conclusion: Different dietary nutrients such as lipids, HC, proteins, fiber and zinc, modify the relationship with TCF7L2, PPAR-γ, ACE, APOA2, SLC30A8, IRS1, ACC2, PPM1K, ELOVL6, PIK3CA-KCNMB3, IRS1, PLIN, S100A9, DHCR7, LPL ADIPOQ and FTO genes with the risk of DM2, insulin resistance or glucose homeostasis markers.
Keywords: gene, polymorphism, interaction, nutrient, diet, fat, carbohydrates, protein, type 2 diabetes, insulin resistance, glucose, insulin.
La Organización Mundial de la Salud (OMS) define la diabetes como un conjunto de patologías metabólicas cuya principal característica es la hiperglucemia debida a defectos en la secreción y/o acción de la insulina (1). En función del tiempo que se prolongue esta situación de hiperglucemia, y de su gravedad, pueden aparecer multitud de complicaciones a distintos niveles (1):
Figura 1. Principales complicaciones de la diabetes. Fuente: Organización Mundial de la Salud. Informe Mundial sobre la Diabetes. 2016. American Diabetes Association. Diabetes Care. 2016; 39(1): 13-22 (1)
La American Diabetes Association (ADA) clasifica la diabetes según su etiología en (2):
Actualmente, los criterios diagnósticos que se usan en la práctica clínica se basan en la ADA, y se resumen en la tabla 1 (2):
Fuente: American Diabetes Association. Classification and diagnosis of diabetes. Diabetes Care. 2016; 39(1): 13-22. (2) HbA1C: Hemoglobina glucosilada; TSOG: Test sobrecarga oral de glucosa. (2)
El término prediabetes hace referencia a la probabilidad de padecer diabetes, el cual va relacionado con factores de riesgo tales como las enfermedades cardiovasculares (ECV), obesidad, dislipemia o hipertensión arterial (HTA); se acuñó por primera vez en 1997 por la ADA, y viene definida por los siguientes criterios: (3)
El hecho de que la diabetes resulte asintomática inicialmente y produzca las complicaciones características en la fase de diagnóstico, junto con una mejora del pronóstico en la aplicación del tratamiento, hace necesario instaurar un sistema de cribado de la misma, que según la ADA lo recomienda en función de los siguientes criterios que se recogen en la tabla 2 (2):
Fuente: American Diabetes Association. Classification and diagnosis of diabetes. Diabetes Care. 2016; 39(1): p. 13-22. (2) IMC: Índice de masa corporal; HTA: Hipertensión arterial; HDL: High density lipoprotein; HbA1C: Hemoglobina glucosilada; GAA: Glucemia alterada en ayunas. (2)
Multitud de estudios muestran evidencias que la DM2 es una enfermedad compleja, resultante de la interacción de factores genéticos, epigenéticos, ambientales y de estilo de vida; así, los nutrientes y los patrones dietéticos son factores muy importante a tener en cuenta tanto en la prevención, como en el desarrollo y tratamiento de la enfermedad (3). Como enfermedad crónica, de etiología multifactorial, y debido a los altos valores de incidencia y prevalencia, produce un gran impacto sobre los sistemas sanitarios, por lo que resulta fundamental disponer de datos epidemiológicos actualizados y precisos (2).
Según la International Diabetes Federation (IDF), 463 millones de adultos con una edad comprendida entre los 20 y 79 años padecían diabetes en 2019, esto es, una prevalencia a nivel mundial de 9,3%, de los cuales el 79,4% residían en países con ingresos bajos o medios. El número de fallecidos en ese año por diabetes fue de 4,2 millones de diabéticos, y en general supuso un gasto a nivel mundial de 760,3 billones de dólares. Se estima que estos valores vayan en aumento, de manera que en 2030 habrá 578,4 millones de diabéticos (con una prevalencia del 10,2%) y en 2045 700,2 millones de diabéticos (con una prevalencia del 10,9%); lo cual dispara el gasto sanitario a 845 billones de dólares (4). En la figura 2 se muestra la distribución de enfermos diabéticos con una edad comprendida entre los 20 y 79 años, por países a nivel mundial.
Figura 2. Distribución mundial de diabéticos entre 20-79 años en 2019. Fuente: International Diabetes Federation. Diabetes: Atlas de la FID. 9ª Edición. [Internet]. 2019. [Actualizado 2019; consultado 5 mayo 2020]. Disponible en: https://www.diabetesatlas.org/upload/resources/material/20200302_133352_2406-IDF-ATLAS-SPAN-BOOK.pdf (4)
Este incremento de la incidencia de la diabetes en los últimos años se debe a varios factores, entre los que destacan (5):
El origen de la DM2 es poligénico y multifactorial, y se desarrolla principalmente por:
Así, un aumento de la resistencia a la insulina (RI) produce un incremento de la secreción de ésta por parte del páncreas como mecanismos de control para mantener la homeostasis de glucosa en sangre; si a esto añadimos que las células β no son capaces de crear una cantidad adecuada de esta hormona, el resultado es que los niveles de glucosa plasmáticos comienzan a subir. La interacción de los genes con los factores ambientales es decisiva en estos dos hechos (5).
La DM2 tradicionalmente se ha considerado una enfermedad de adultos, asociada fundamentalmente a estilos de vida inapropiados, sin embargo, en los últimos años se observa un incremento de casos en niños y adolescentes (5). Es una enfermedad muy compleja, en la que una combinación de factores genéticos, epigenéticos, ambientales y estilos de vida, juegan un papel decisivo en su inicio y desarrollo (6).
En general, en los pacientes diabéticos, se observa una disminución tanto del número de células β como de su actividad, cuyas principales causas son (5):
Figura 3. Resumen de las causas que afectan a las células β. Menéndez E, Barrio R, Novials A. Tratado de Diabetes Mellitus. 2ª ed. Madrid: Editorial Médica Panamericana; 2017 (3). UPR: Unfolded protein response: ROS: Reactive oxygen species; JNK: Jun N-terminal kinase; NF-κB: Nuclear factor kappa B; IL-18: Interleucina 18; FFA: Free fatty acids
En la evolución de la enfermedad, se observa un aumento progresivo de la RI, hasta el punto en el que las células β dejan de secretar insulina; las principales causas de este efecto se resumen en (3):
En la figura 4 se resumen las causas que provocan la RI, y los efectos que se producen en los órganos más afectados por esta situación.
Figura 4. Resumen de las causas que afectan a la RI. Menéndez E, Barrio R, Novials A. Tratado de Diabetes Mellitus. 2ª ed. Madrid: Editorial Médica Panamericana; 2017 (3). SNC: Sistema Nervioso Central; FFA: Free Fatty Acids.
El tratamiento de la DM2 tiene en su base una estrategia dietética adecuada y la actividad física, y ambas deben prescribirse por parte del profesional sanitario de forma individualizada, teniendo en cuenta el tipo y la evolución de la patología, el posible tratamiento farmacológico propuesto y las complicaciones o comorbilidades que puede sufrir (3).
La terapia nutricional debe cumplir los siguientes objetivos:
La estrategia más habitual en la práctica clínica es la dieta por intercambios de hidratos de carbono, elaborada por la ADA, la cual permite la planificación dietética por parte del paciente y en función de sus gustos o preferencias (3).
La prescripción de la actividad física debe estar presente en el tratamiento del paciente diabético, y aunque produce efectos muy beneficiosos para éste se debe tener en cuenta que pueden aparecer algunos efectos adversos, por eso deberá planificarse en función de su condición física y estado de salud. El objetivo que debe cumplir el ejercicio físico es mejorar fundamentalmente la resistencia aeróbica y la fuerza física (3).
Los tratamientos farmacológicos usados para la diabetes tienen como objetivo principal la regulación de las posibles alteraciones. Se resumen en (3):
Con la evolución de la enfermedad, el tratamiento con un único fármaco no es suficiente para paliar las complicaciones metabólicas, por lo que es habitual la terapia combinada; en la figura 5 se representa el algoritmo de manejo terapéutico propuesto por la ADA (5,7):
