2 - Sindrome Metabólica

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Prof. Fortunato
Aula 2 – Síndrome Metabólica
2015/2
ALTERAÇÕES HEMODINÂMICAS E METABÓLICAS NO EXERCÍCIO FÍSICO
21:23
1
Abdominal obesity 
Glucose intolerance/ Insulin resistance 
Hypertension 
Atherogenic dyslipidemia
Proinflammatory/
Prothrombotic state
Characteristics of the Metabolic Syndrome: NCEP-ATP III
National Cholesterol Educational Program (NCEP), Adult Treatment Panel (ATP) III; 2001.
Diabetes
CVD
21:23
2
Características da síndrome metabólica: NCEP-ATP III
Em 2001, um Painel de Peritos sobre detecção, avaliação e tratamento do colesterol em Adultos (ATP Treatment Panel III, ou ATP III) divulgou diretrizes atualizadas para o teste de colesterol e de gestão, que incluiu uma definição e recomendações de tratamento para a síndrome metabólica.
 
De acordo com a ATP III, a síndrome metabólica é composto por uma constelação de fatores de risco que os pacientes que colocar em risco tanto para o desenvolvimento de diabetes tipo 2 e doença aterosclerótica. As características da síndrome são:
A obesidade abdominal
Dislipidemia aterogênica - caracterizado por triglicerídeos elevados, pequenas partículas de LDL e HDL baixo
Pressão arterial elevada
intolerância ou resistência à insulina com ou sem glicose
Um estado pró-trombótico
Um estado pró-inflamatório
These “lipid and non-lipid risk factors of metabolic origin” not only increase the risk of type 2 diabetes, but also enhance the risk for coronary heart disease “at any given cholesterol level.”
Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults. Executive summary of the Third Report of the National Cholesterol Education Program (NCEP) Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults (Adult Treatment Panel III). JAMA. 2001;285:2486-2497.
OBESIDADE
A OBESIDADE SUBCUTÂNEA É POUCO RELACIONADA ÀS DOENÇAS CRÔNICAS QUE AUMENTAM A MORBIDADE E MORTALIDADE 
A OBESIDADE INTRA-ABDOMINAL OU VISCERAL É UM IMPORTANTE FATOR DE RISCO PARA DOENÇAS CARDIOVASCULARES
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OBESIDADE VISCERAL
O tecido adiposo é um órgão com múltiplas funções, capaz de secretar adipocinas, fatores que afetam a ação da insulina e estão implicados na processo inflamatório vascular
A gordura visceral intra-abdominal é mais ativa que o tecido adiposo subcutâneo periférico na secreção de adipocinas e tem papel central na gênese da resistência à insulina
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Os mecanismos celulares dessas complicações metabólicas não estão bem elucidados; entretanto, vários estudos sugerem que a obesidade visceral aumenta a quantidade de ácidos graxos livres (AGL) e que isso possui uma correlação direta com a resistência à insulina. 
A obesidade visceral é atribuída prioritariamente ao aumento no volume dos adipócitos (hipertrofia), e não ao aumento no número de células (hiperplasia).
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5
GLICOSE
2 Ácido fosfoglicérico
ÁCIDO PIRÚVICO
Glicose 6 fosfato
Frutose 6 fosfato
Frutose 1, 6 fosfato
3 Fosfogliceraldeido
1, 3 Difosfoglicerato
3 Ácido fosfoglicérico
fosfoenolpiruvato
GLICOGÊNIO
PFK - Fosfofrutoquinase
21:23
21:23
Lactato
 ACETIL COA
GLICOSE / GLICOGÊNIO 
 LIPÍDIOS
AGL
Lipólise
β - oxidação
PIRUVATO
PFK
Ciclo 
de
 Krebs
OXALOACETATO
21:23
21:23
9
21:23
Desordens Metabólicas
Obesidade
Hipertensão
Hipertrigliceridemia
HDL-c Baixo
Hiperinsulinemia
AUMENTO DA PCR EM PACIENTES EM RISCO DE DCV COM FATORES DA SM
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Gordura visceral aumenta a quantidade de ácidos graxos livres (AGL) no plasma, especialmente na circulação portal. 
Isso provoca uma exacerbada exposição dos tecidos hepáticos e extra-hepáticos aos AGL, provocando mudanças na ação e na dinâmica da insulina.
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Vários métodos tem sido utilizados para verificar a deposição dessa gordura, como, por exemplo, a tomografia computadorizada e a mensuração da circunferência da cintura e do quadril. 
Quando a circunferência abdominal for > 94cm nos homens e > 80 cm em mulheres é identificada como um indicador de risco, sendo que valores > 102 cm no homem e > 88 cm em mulheres identificam alto risco de hipertensão, dislipidemias, diabetes mellitus e doenças cardiovasculares. 
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Clinical Identification of the Metabolic Syndrome*: NCEP-ATP III
Risk Factor
Defining Level
Abdominal obesity
(Waist circumference)
Men
>102 cm (>40 in)
Women
>88 cm (>35 in)
TG
>150 mg/dL
HDL-C
Men
<40 mg/dL
Women
<50 mg/dL
Blood pressure
>130 />85 mm Hg
Fasting glucose
>110(>100**)mg/dL
*Diagnosis is established when >3 of these risk factors are present
Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults. JAMA. 2001;285:2486-2497.
** 2003 New ADA IFG criteria (Diabetes Care)
14
A identificação clínica da síndrome metabólica: NCEP-ATP III
As diretrizes do NCEP ATP III define cinco componentes da síndrome metabólica, pelo menos 3 dos 5 critérios são necessários para o diagnóstico da síndrome metabólica. Note-se que a síndrome metabólica do NCEP tem critérios diferentes para os triglicérides e HDL-C, ao contrário da definição da OMS, o que listas triglicérides elevados e / ou baixos de HDL-C como um único fator. Quase todos os indivíduos na América do Norte que têm a síndrome metabólica têm uma circunferência da cintura alta, como um dos critérios. Note também que a definição do NCEP da síndrome metabólica é mais liberal do que os fatores de risco importantes para NCEP pressão arterial ( 140/90 mm Hg) e HDL-C (<40 mg / dl em homens e mulheres) [1].
Em 2003, a Associação Americana de Diabetes recomenda a redução do limite de glicose em jejum de 110 mg / dL e 100 mg / dll. Parece provável que os critérios do NCEP acabará por aceitar este novo critério para a glicemia de jejum [2]. Em 2004, um relatório da série de seminários patrocinados pelo NIH, ADA e AHA relatou os novos critérios da ADA IFG em nota de rodapé a uma tabela sobre a síndrome metabólica do NCEP [3].Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults. Executive summary of the third report of the National Cholesterol Education Program (NCEP) Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults (Adult Treatment Panel III). JAMA 2001;285:2486-2497.
The Expert Committee on the Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus: Follow-up report on the diagnosis of diabetes mellitus. Diabetes Care 26:3160-3167,2003.
Grundy SM, Brewer HB, Cleeman JI, Smith SC, Lenfant D, for the Conference Participants. Definition of metabolic syndrome: report of the National, Heart, Lung, and Blood Institute/American Heart Association conference on scientific issues related to definition. Circulation. 2004;109:433-438.
BMI-Associated Disease Risk
Classification
BMI (kg/m2)
Risk
Underweight
<18.5
Increased
Normal
18.5-24.9
Normal
Overweight
25.0-29.9
Increased
Obese
I
30.0-34.9
High
II
35.0-39.9
Very High
III
>40
Extremely high
Clinical Guidelines on the Identification, Evaluation, and Treatment of Overweight 
and Obesity in Adults—The Evidence Report. Obes Res 1998;6(suppl 2).
Additional risks:
Large waist circumference (men>40 in; women >35 in)
5 kg or more weight gain since age 18-20 y
Poor aerobic fitness
Specific races and ethnic groups
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Risco de doença associada ao IMC
O uso do índice de massa corporal (IMC) foi proposto pelo National Institutes of Health [1] ea Organização Mundial da Saúde [2] como um método para a definição de sobrepeso e obesidade. Este sistema de classificação é baseado em dados epidemiológicos indicam que o risco de mortalidade prematura geralmente começa a aumentar a um IMC de 25 a 29,9 kg/m2, e aumenta ainda mais com um IMC de 30 kg/m2. Outros fatores, como a circunferência da cintura ganho de peso, desde a idade adulta jovem nível de aptidão física, étnica e racial ou origem, também influenciar a relação entre o IMC eo risco de doença global.
National Institutes of Health e National Heart Lung and
Blood Institute. As diretrizes clínicas na identificação, avaliação e tratamento do sobrepeso e obesidade em adultos, as provas relatório. Obes Res 1998; 6 (Suppl 2): 1S-209S.
World Health Organization. Obesidade: prevenção e gestão de uma epidemia global. Relatório de uma Consulta da OMS sobre a obesidade. Genebra: Organização Mundial da Saúde, 1998.
Waist Size vs BMI and the Metabolic Syndrome
8-y Incidence of Metabolic Syndrome (%)
Waist circumference < level 2*
Waist circumference > level 2*
Han TS et al. Obes Res. 2002;10:923-931.
*Level 2 = waist 40 inches in men or 35 inches in women.
9.98
20.45
19.77
33.43
21:23
16
. Tamanho da cintura vs IMC e da síndrome metabólica
O San Antonio Heart Study é uma população-base, o estudo de 8 anos longitudinal que avaliou a incidência de diabetes e doenças cardiovasculares entre os americanos de origem mexicana e brancos não-hispânicos, em San Antonio, Texas. O estudo citou aqui olhou para o desenvolvimento da síndrome metabólica em 1968 indivíduos que não preencheram oscritérios da Organização Mundial de Saúde para a síndrome metabólica basal.
Após 8 anos de acompanhamento, tanto de IMC e circunferência da cintura mostrou-se altamente preditivos de eventual desenvolvimento da síndrome metabólica. Indivíduos com base IMC> 30 ou circunferência da cintura > ou = 40 cm em homens e > ou =35 cm em mulheres do padrão ideal tinham entre 3 e 8 vezes mais probabilidade de desenvolver síndrome metabólica do que aqueles comIMC <25 ou com menor circunferência da cintura. Até um terço das pessoas com alto IMC e circunferência abdominalaumentada desenvolveu a síndrome metabólica, versus 1 / 10 do que no grupo mais leve, mais fino.
Han TS et al. Análise da obesidade e hiperinsulinemia no desenvolvimento da síndrome metabólica: San Antonio Heart Study.Obes Res. 2002; 10:923-931
Direct Cost * of Chronic Diseases in the United States
Direct Cost ($ Billions)
Type 2
Diabetes
Wolf AM, Colditz GA. Obes Res. 1998;6:97-106.
Hodgson TA, Cohen AJ. Med Care. 1999;37:994-1012.
*Adjusted to 1995 dollars.
Obesity
Coronary
Heart Disease
Hyper-tension
Stroke
$18.1
$18.4
$38.7
$51.6
$53.2
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17
Custo direto de doenças crônicas nos Estados Unidos
Estima-se que a obesidade responde por 6% das despesas de saúde do país total, com 51,6 bilhões dólares americanos / ano em custos diretos e mais de $ 100 bilhões / ano em custos diretos e indiretos. Os custos diretos incluem os custos dos cuidados de saúde pessoais, cuidados hospitalares, serviços médicos, serviços de saúde aliados, e medicamentos. Os custos indiretos incluem o valor da perda de produtividade da doença ou mortalidade prematura. O custo estimado direta da obesidade é comparável à de outros prevalentes, as doenças crônicas, como diabetes tipo 2 e doença coronariana, e é mais caro do que a hipertensão arterial e acidente vascular cerebral. Além disso, a obesidade contribui para o desenvolvimento de outras doenças crônicas; estima-se que 61% do custo direto do diabetes tipo 2, 17% do custo direto de doença cardíaca coronariana e 17% do custo direto da hipertensão são atribuíveis à obesidade.
Lobo AM, Colditz GA. As estimativas atuais do custo econômico da obesidade nos Estados Unidos. Obes Res. 1998; 6:97-106.
Hodgson TA, Cohen AJ. Gastos com cuidados médicos para doenças do aparelho circulatório selecionadas: oportunidades de redução de despesas de saúde nacional. Med Care. 1999; 37:994-1012.
 Marcadores Inflamatórios e Pró-trombóticos
 TNF α
 Resistina
 Adiponectina
 Interleucinas
MARCADORES
INFLAMATÓRIOS
MARCADORES
PRÓ-TROMBÓTICOS
 Fibrinogênio
 PAI-1 
21:23
“A growing list of 
adipocytokines 
involved in inflammation 
(IL-1beta, 
IL-6, 
IL-8, 
IL-10, 
TNF-alpha, 
TGF-beta,) 
and the acute-phase response 
(serum amyloid A, PAI-1) 
 have been found to be increased in the metabolic syndrome.”
Aliment Pharmacol Ther. 2005 Nov;22 Suppl 2:3-10 PMID: 16225463 
Below
“. . . the chronic inflammatory profile which frequently goes together with visceral obesity.”
21:23
19
Departamento de Ciências Médica e Cirúrgica, Universidade dePadova, Padova, Itália.? resistência à insulina tem sido apontada como um possível fator que liga a obesidade visceral metabólicas desfavoráveis ​​e conseqüências cardiovasculares. No entanto, o mecanismo pelo qual o tecido adiposo provoca alterações na ação da insulina ainda não está claro. Tecido adiposo branco é secretar hormônios diversos, particularmente a leptina e a adiponectina, e uma variedade de sinais de outras proteínas: a adipocitocinas. Elas incluem as proteínas envolvidas na regulação do balanço energético, metabolismo lipídico e de glicose, bem como a regulação vascular, angiogênese e da pressão arterial. Obesidade visceral e inflamação no tecido adiposo branco pode ser um passo crucial para a emergência de resistência à insulina, diabetes tipo 2 e aterosclerose. A lista crescente de adipocitocinas envolvidos na inflamação (IL-1beta, IL-6, IL-8, IL-10, TNF-alpha, TGF-beta,) e a resposta de fase aguda (amilóide sérica A, PAI-1) têm foi encontrada para ser aumentada na síndrome metabólica. É, no entanto, claro como a extensão do tecido adiposo contribuiquantitativamente para os níveis elevados circulantes desses fatores na obesidade e como elas podem afetar os tecidos insulino-dependente. Esta revisão descreve o papel das adipocitocinas atualmente conhecidos e hormônios liberados pelo tecido adiposo em gerar o estado de resistência à insulina e o perfil inflamatório crônico que, muitas vezes caminha junto com a obesidade visceral.?
Os adipócitos sintetizam e secretam algumas substâncias biologicamente ativas, como TNF e interleucina-6. 
Estas citocinas podem atuar como fortes antagonistas à ação da insulina, valendo salientar que na obesidade encontra-se elevada expressão de TNF e de interleucina-6. 
Outra importante adipocitocina é o inibidor-1 da ativação do plasminogênio (PAI-1), pois possui uma importante função regulatória nos processos fibrinolíticos e na formação de trombos, e seu aumento pode estar relacionado ao processo de aterosclerose.
21:23
Nos adipócitos também é encontrado o gene ob, que é responsável pela produção de leptina; na obesidade sua produção encontra-se bastante aumentada. 
Além disso Way et al., 2001, propuseram que elevados níveis de um hormônio denominado resistina, secretado pelos adipócitos, são uma das causas da resistência à insulina, servindo como a ligação entre diabetes tipo II e obesidade.
21:35
	TNF-α 
 Produzido por adipócitos e macrófagos no tecido adiposo 
- Expressão e secreção elevadas humanos obesos.
 induz apoptose (destruição celular)
 inibe a lipogênese (LLP, GLUT-4 e acetil CoA sintase) 
 aumenta a lipólise
 aumenta glicemia
 (ARNER, 1995)
	WINKLER et al. (2003) e KAHN & FLIER (2000) 
21:39
	TNF-α em obesos
 InterLeucina-6, PCR, 
 PAI-1, 
 leptina
 Moléculas de adesão no endotélio
ARNER, 1995; CIGOLINI et al., 1999;
Neutralização de TNF-α melhora captação de glicose em resposta à insulina. 	
HOTAMISLIGIL et al. (1993) 
 Adiponectina e GLUT-4 no tecido adiposo
21:39
Lista de interleucinas:
IL-1: secretada pelos macrófagos e células epiteliais, induz expressão de selectina E, VCAM-1, ICAM-1. Aumenta produção de de proteína C reativa e amilóide P sérico.
IL-2: secretada pelas células T CD4+ ativadas, induzindo a expansão clonal, estimulação de células NK
IL-3: secretada pelas células T e células tímicas epiteliais
IL-4: proliferação de células B; sintetizada por células T e mastócitos; papel importante na resposta alérgica e estimulação da produção de IgE
IL-5: desenvolvimento e estimulação das células B e eosinófilos; sintetizada por células T e mastócitos
IL-6: secretada pelos macrófagos; sintetizada por células T e macrófagos. Aumenta produção de de proteína C reativa e amilóide P sérico.
IL-7: envolvidas na sobrevivência das células B, T e NK; sintetizada no estroma da medula óssea
IL-8: sintetizada
por macrófago; quimiotáticas para neutrófilos e linfócitos T
IL-9: estimula os mastócitos; ; sintetizada por células T
IL-10: inibe a produção da citocina Th1, suprime função dos macrófagos e ativa linfócitos B
IL-11: sintetizada pelos fibroblastos do estroma medular
IL-12: estimulação das Célula NK e células T a produzirem IFN-γ, indução das células Th1; sintetizada por linfócitos B e macrófagos
IL-13: estimulação do crescimento e diferenciação das células B e inibe macrófagos;; sintetizada por células T
IL-14: fator de crescimento para células B e inibe síntese de imunoglobulinas; ; sintetizada por células T e algumas células B
IL-15: fator de crescimento de células NK
IL-17: Indução da produção de citocinas
IL-18: potencializa ações da IL-12, estimula produção de IFN-γ
21:39
	 IL-6
	 (SMITH, 2002; LYON et al., 2003; REXRODE et al., 2003).
-  Lipólise
-  leptina
-  PCR 
-  Fosforilação receptor da insulina
-  GLUT-4
21:40
McGill JB et al. Diabetes. 1994;43:104-109.
PAI-1 aumenta com
	 	- hiperinsulinemia 
	 	- hipertrigliceridemia
PAI-1 inibe a fibrinólise e assim, juntamente com o fibrinogênio funciona como perpetuador do estado protrombótico.
Aumenta risco de IAM, ACV isquêmico, tromboembolias
PAI-1: INIBIDOR DO ATIVADOR DE PLASMINOGÊNIO –1 
21:41
26
PAI-1 Activity in Blood in Patients with Type 2 Diabetes
Data from McGill et al. showed that PAI-1 activity is elevated in the blood of patients with type 2 diabetes, whether they are lean or obese. Obese subjects both with and without diabetes had much higher levels of PAI-1 than the nonobese subjects. PAI-1 levels are increased with hiperinsulinemia as well as with Hipertrigliceridemia.
Reference:
McGill JB, Schneider DJ, Arfken CL, Lucore CL, Sobel BE. Factors responsible for impaired fibrinolysis in obese subjects and NIDDM patients. Diabetes 1994;43:104-109.
Atividade de PAI-1 em Pacientes com Diabetes tipo 2
Atividade PAI-1
McGill JB et al. Diabetes. 1994;43:104-109.
Magro
Não Diabéticos
Diabéticos
Obeso
21:44
27
PAI-1 Activity in Blood em Pacientes com Diabetes Tipo 2
Dados de McGill et al. mostrou que a atividade de PAI-1 é elevada no sangue de pacientes com diabetes tipo 2, se eles sãomagros ou obesos. Indivíduos obesos com e sem diabetes apresentaram níveis mais elevados de PAI-1 do que os sujeitosnão obesos. PAI-1 níveis são aumentados com a hiperinsulinemia, assim como com Hipertrigliceridemia.
Leptina
- Proteína codificada pelo gene ob
 Mutação do gene (camundongo ob/ob): obesidade grave ou mutação do receptor (db/db ou rato Zucker)
Receptor leptina com 6 isoformas por splicing alternativo de 1 gene: Domínio extracelular idêntico mas o intracelular variável.
Ob-Rb: funcional. Possui sítios de fosforilação para transmissão do sinal
Ob-Ra: forma curta, mas sinaliza em alguns tipos celulares
Ob-Re: forma solúvel 
21:45
Leptina e Obesidade
Hormônio da SACIEDADE
Regula a ingestão alimentar em função das reservas energéticas
Homem: maiores taxas em obesos (contrário em animais)
2 hipótese: 
Perde seu papel regulador
Resistência a leptina
21:45
Produção Leptina
Fonte: TA Branco (subcutâneo principal)
Fontes secundárias: TA marron, placenta, músculo esquelético, epitélio gástrico
Taxa sangue: 1 a 30 ng/mL (3x maior em mulheres que em homens de mesmo IMC)
21:45
LEPTINA
Proteína reguladora que informa ao cérebro o excesso de gordura do corpo, a fim de que sejam liberadas substâncias que facilitem o emagrecimento.
21:46
Resistina
Resistência a insulina: reduz utilização de glicose músculo e aumenta produção hepática
Porem a relação entre resistina e DM2 não esta claramente estabelecida no homem.
Faz parte de uma família de moléculas encontradas nos sítios inflamatórios
Não existe receptor identificado
21:47
Funções da Adiponectina
Antidiabético: aumenta sensibilidade a insulina 
Fígado: estimula fosforilação do receptor de insulina e oxidação dos AG, diminuem a gliconeogênese
Músculos: estimula utilização de glicose e oxidação AG
Defeito na produção pode originar DM tipo2
21:48
Adiponectina
 Captação de glicose (músculos)
 Glicemia
 Oxidação lipídica
 Sensibilidade à insulina 
 Gliconeogênese (fígado)
 Expressão, proliferação de moléculas de adesão (artéria)
 Adesão, proliferação, fagocitose e deposição de lipídeos em monócitos
21:48
Papel das Adipocinas
	Resistina
exerce ação oposta à da insulina, reduzindo sua capacidade de metabolizar glicose adequadamente, favorecendo, assim, o aumento das concentrações de glicose no sangue
Facilita a ação da insulina, reduzindo o risco de diabetes
Adiponectina
21:50
Visfatina
Produzida TA abdominal e secundariamente fígado, músculo esquelético, linfócitos e medula óssea (chamado de fator acelerador de colônia de célula pré B – PEBF)
Relação entre [sangue] e IMC
Função endócrina semelhante a insulina: fixa e ativa receptor de insulina (entre 3-10% da insulina)
Função autocrina/paracrina potencial: adipogênese.
21:50
Secreção autócrina é quando esse hormônio que foi secretado, age na própria célula que secretou, ou seja ela "põe pra fora" e ela mesma é o "alvo" deste hormônio.
Secreção parácrina é quando o hormônio age nas células próximas (vizinhas) daquela que secretou.
Secreção justácrina é quando as células que "recebem" o hormônio estão próximas, mas não chegam a ser "vizinhas".
36
	
Os níveis de adiponectina são inversamente relacionados a quantidade de tecido adiposo no corpo e os de resistina são diretamente relacionados
Perfil hormonal que favorece DM e DCV
GORZELNIAK et al., 2002; SHARMA & CHETTY, 2005
21:50
O transportador GLUT-4 é encontrado no tecido adiposo, no coração e no músculo esquelético. 
Por outro lado. o GLUT-1 é expresso na maioria dos tecidos e é encontrado na membrana protoplasmática, sendo responsável pela maior parte do transporte de glicose basal.
21:51
Protein
Other Names ,
Major Isoform
Gene Name
Chromosome Localization
Accession Nos.
Major TissueExpression
GLUT1
GTR1, H, 492
SLC2A1
1p35-31.3
AC023331
Erythrocytes,brain
GLUT2
GTR2, H, 524 aa
SLC2A2
3q26.2-27
AC068853
Liver, islets
GLUT3
GTR3, H, 496 aa
SLC2A3
12p13.3
AC007536
Brain (neuronal)
GLUT4
GTR4, H, 509 aa
SLC2A4
17p13
AC003688
Muscle, fat, heart
GLUT5
GTR5, H, 501 aa
SLC2A5
1p36.2
AC041046
Intestine, testis, kidney
GLUT6
GTR6,GLUT9
H, 507 aa
SLC2A6
9q34
AC002355
Spleen,leukocytes,brain
GLUT7
GTR7, R, 528 aa
SLC2A7
1p36.2
AL356306
Liver
GLUT8
GTR8,GLUTX1,
H, 477 aa
SLC2A8
9
AL445222
Testis,blastocyst,brain
GLUT9
GTR9, GLUTX,
H, 511/540 aa
SLC2A9
4p15.3-16
AC005674
Liver, kidney
GLUT10
GTR10, H, 541 aa
SLC2A10
20q12-13.1
AC031055
Liver, pancreas
GLUT11
GTR11,GLUT10
H, 496 aa
SLC2A11
22q11.2
AP000350
Heart, muscle
GLUT12
GTR12,GLUT8
H, 617 aa
SLC2A12
6q23.2
AL449363
Heart, prostate
GLUT13
HMIT, H, 618/629 aa
SLC2A13
 
AJ315644
Brain
New Nomenclature (HUGO) of Gluts
21:51
Prof. Fortunato
Aula 2 – Síndrome Metabólica
2010/2
ALTERAÇÕES METABÓLICAS E HEMODINÂMICAS
21:51
Abdominal obesity 
Glucose intolerance/ Insulin resistance 
Hypertension 
Atherogenic dyslipidemia
Proinflammatory/
Prothrombotic state
Characteristics of the Metabolic Syndrome: NCEP-ATP III
National Cholesterol Educational Program (NCEP), Adult Treatment Panel (ATP) III; 2001.
Diabetes
CVD
21:53
41
Características da síndrome metabólica: NCEP-ATP III
Em 2001, um Painel de Peritos sobre detecção, avaliação e tratamento do colesterol em Adultos (ATP Treatment Panel III, ou ATP III) divulgou diretrizes atualizadas para o teste de colesterol e de gestão, que incluiu uma definição e recomendações de tratamento para a síndrome metabólica.
 
De acordo com a ATP III, a síndrome metabólica é composto por uma constelação de fatores de risco que os pacientes que colocar em risco tanto para o desenvolvimento de diabetes tipo 2 e doença aterosclerótica. As características da síndrome
são:
A obesidade abdominal
Dislipidemia aterogênica - caracterizado por triglicerídeos elevados, pequenas partículas de LDL e HDL baixo
Pressão arterial elevada
intolerância ou resistência à insulina com ou sem glicose
Um estado pró-trombótico
Um estado pró-inflamatório
These “lipid and non-lipid risk factors of metabolic origin” not only increase the risk of type 2 diabetes, but also enhance the risk for coronary heart disease “at any given cholesterol level.”
Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults. Executive summary of the Third Report of the National Cholesterol Education Program (NCEP) Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults (Adult Treatment Panel III). JAMA. 2001;285:2486-2497.
OBESIDADE VISCERAL E 
DIABETES MELLITUS TIPO II
21:54
Os mecanismos celulares dessas complicações metabólicas não estão bem elucidados; entretanto, vários estudos sugerem que a obesidade visceral aumenta a quantidade de ácidos graxos livres (AGL) e que isso possui uma correlação direta com a resistência à insulina. 
A obesidade visceral é atribuída prioritariamente ao aumento no volume dos adipócitos (hipertrofia), e não ao aumento no número de células (hiperplasia).
21:54
21:54
44
21:54
Gordura visceral aumenta a quantidade de ácidos graxos livres (AGL) no plasma, especialmente na circulação portal. 
Isso provoca uma exacerbada exposição dos tecidos hepáticos e extra-hepáticos aos AGL, provocando mudanças na ação e na dinâmica da insulina.
21:54
Vários métodos tem sido utilizados para verificar a deposição dessa gordura, como, por exemplo, a tomografia computadorizada e a mensuração da circunferência da cintura e do quadril. 
Quando a circunferência abdominal for > 94cm nos homens e > 80 cm em mulheres é identificada como um indicador de risco, sendo que valores > 102 cm no homem e > 88 cm em mulheres identificam alto risco de hipertensão, dislipidemias, diabetes mellitus e doenças cardiovasculares. 
21:54
BMI-Associated Disease Risk
Classification
BMI (kg/m2)
Risk
Underweight
<18.5
Increased
Normal
18.5-24.9
Normal
Overweight
25.0-29.9
Increased
Obese
I
30.0-34.9
High
II
35.0-39.9
Very High
III
>40
Extremely high
Clinical Guidelines on the Identification, Evaluation, and Treatment of Overweight 
and Obesity in Adults—The Evidence Report. Obes Res 1998;6(suppl 2).
Additional risks:
Large waist circumference (men>40 in; women >35 in)
5 kg or more weight gain since age 18-20 y
Poor aerobic fitness
Specific races and ethnic groups
48
Risco de doença associada ao IMC
O uso do índice de massa corporal (IMC) foi proposto pelo National Institutes of Health [1] ea Organização Mundial da Saúde [2] como um método para a definição de sobrepeso e obesidade. Este sistema de classificação é baseado em dados epidemiológicos indicam que o risco de mortalidade prematura geralmente começa a aumentar a um IMC de 25 a 29,9 kg/m2, e aumenta ainda mais com um IMC de 30 kg/m2. Outros fatores, como a circunferência da cintura ganho de peso, desde a idade adulta jovem nível de aptidão física, étnica e racial ou origem, também influenciar a relação entre o IMC eo risco de doença global.
National Institutes of Health e National Heart Lung and Blood Institute. As diretrizes clínicas na identificação, avaliação e tratamento do sobrepeso e obesidade em adultos, as provas relatório. Obes Res 1998; 6 (Suppl 2): 1S-209S.
World Health Organization. Obesidade: prevenção e gestão de uma epidemia global. Relatório de uma Consulta da OMS sobre a obesidade. Genebra: Organização Mundial da Saúde, 1998.
Clinical Identification of the Metabolic Syndrome*: NCEP-ATP III
Risk Factor
Defining Level
Abdominal obesity
(Waist circumference)
Men
>102 cm (>40 in)
Women
>88 cm (>35 in)
TG
>150 mg/dL
HDL-C
Men
<40 mg/dL
Women
<50 mg/dL
Blood pressure
>130 />85 mm Hg
Fasting glucose
>110(>100**)mg/dL
*Diagnosis is established when >3 of these risk factors are present
Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults. JAMA. 2001;285:2486-2497.
** 2003 New ADA IFG criteria (Diabetes Care)
49
A identificação clínica da síndrome metabólica: NCEP-ATP III
As diretrizes do NCEP ATP III define cinco componentes da síndrome metabólica, pelo menos 3 dos 5 critérios são necessários para o diagnóstico da síndrome metabólica. Note-se que a síndrome metabólica do NCEP tem critérios diferentes para os triglicérides e HDL-C, ao contrário da definição da OMS, o que listas triglicérides elevados e / ou baixos de HDL-C como um único fator. Quase todos os indivíduos na América do Norte que têm a síndrome metabólica têm uma circunferência da cintura alta, como um dos critérios. Note também que a definição do NCEP da síndrome metabólica é mais liberal do que os fatores de risco importantes para NCEP pressão arterial ( 140/90 mm Hg) e HDL-C (<40 mg / dl em homens e mulheres) [1].
Em 2003, a Associação Americana de Diabetes recomenda a redução do limite de glicose em jejum de 110 mg / dL e 100 mg / dll. Parece provável que os critérios do NCEP acabará por aceitar este novo critério para a glicemia de jejum [2]. Em 2004, um relatório da série de seminários patrocinados pelo NIH, ADA e AHA relatou os novos critérios da ADA IFG em nota de rodapé a uma tabela sobre a síndrome metabólica do NCEP [3].Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults. Executive summary of the third report of the National Cholesterol Education Program (NCEP) Expert Panel on Detection, Evaluation, and Treatment of High Blood Cholesterol in Adults (Adult Treatment Panel III). JAMA 2001;285:2486-2497.
The Expert Committee on the Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus: Follow-up report on the diagnosis of diabetes mellitus. Diabetes Care 26:3160-3167,2003.
Grundy SM, Brewer HB, Cleeman JI, Smith SC, Lenfant D, for the Conference Participants. Definition of metabolic syndrome: report of the National, Heart, Lung, and Blood Institute/American Heart Association conference on scientific issues related to definition. Circulation. 2004;109:433-438.
Direct Cost * of Chronic Diseases in the United States
Direct Cost ($ Billions)
Type 2
Diabetes
Wolf AM, Colditz GA. Obes Res. 1998;6:97-106.
Hodgson TA, Cohen AJ. Med Care. 1999;37:994-1012.
*Adjusted to 1995 dollars.
Obesity
Coronary
Heart Disease
Hyper-tension
Stroke
$18.1
$18.4
$38.7
$51.6
$53.2
21:54
50
Direct cost of chronic diseases in the United States
It is estimated that obesity accounts for 6% of the nation’s total healthcare expenses, with $51.6 billion/year in direct costs and over $100 billion/year in both direct and indirect costs. Direct costs include the costs of personal health care, hospital care, physician services, allied health services, and medications. Indirect costs include the value of lost productivity from illness or premature mortality. The estimated direct cost of obesity is comparable to that of other prevalent, chronic diseases, such as type 2 diabetes and coronary heart disease, and is more costly than both hypertension and stroke. Moreover, obesity contributes to the development of other chronic diseases; it is estimated that 61% of the direct cost of type 2 diabetes, 17% of the direct cost of coronary heart disease, and 17% of the direct cost of hypertension are attributable to obesity. 
Wolf AM, Colditz GA. Current estimates of the economic cost of obesity in the United States. Obes Res. 1998;6:97-106.
Hodgson TA, Cohen AJ. Medical care expenditures for selected circulatory diseases: opportunities for reducing national health expenditures. Med Care. 1999;37:994-1012.
Waist Size vs BMI and the Metabolic Syndrome
8-y Incidence of Metabolic Syndrome (%)
Waist circumference < level 2*
Waist circumference > level 2*
Han TS et al. Obes Res. 2002;10:923-931.
*Level 2 = waist 40 inches in men or 35 inches in women.
9.98
20.45
19.77
33.43
21:54
51
Waist size vs BMI and the metabolic syndrome
The San Antonio Heart Study is a population-based, 8-year longitudinal study that evaluated the incidence of diabetes and cardiovascular disease among Mexican Americans and non-Hispanic whites in San Antonio, Texas. The study cited here looked at the development of metabolic syndrome in 1968 subjects who did not meet the World Health Organization criteria for the metabolic syndrome at baseline.
After 8 years of follow-up, both BMI and waist circumference proved to be highly predictive of eventual development of the metabolic syndrome. Subjects with baseline BMI >30 or waist circumference  40 inches in men or 35 inches in women were between 3 and 8 times more likely to develop metabolic syndrome than those with BMI <25 or with smaller waist circumference. Up to one third of those with high BMI and increased waist circumference developed the metabolic syndrome, versus one tenth of those in the lighter, thinner group.
Han TS et al. Analysis of obesity and hyperinsulinemia in the development of metabolic syndrome: San Antonio Heart Study. Obes Res. 2002;10:923-931.
“A growing list of 
adipocytokines 
involved in inflammation 
(IL-1beta, 
IL-6, 
IL-8, 
IL-10, 
TNF-alpha, 
TGF-beta,) 
and the acute-phase response 
(serum amyloid A, PAI-1) 
 have been found to be increased in the metabolic syndrome.”
Aliment Pharmacol Ther. 2005 Nov;22 Suppl 2:3-10 PMID: 16225463 
Below
“. . . the chronic inflammatory profile which frequently goes together with visceral obesity.”
21:54
52
Aliment Pharmacol Ther. 2005 Nov;22 Suppl 2:3-10 PMID: 16225463 
.
Related Articles, Links 
Review article: adipocytokines and insulin resistance.
Vettor R, Milan G, Rossato M, Federspil G.
Endocrine-metabolic laboratory, Internal Medicine, Department of Medical and Surgical Sciences, University of Padova, Padova, Italy.
Insulin resistance has been implicated as one possible factor that links visceral obesity to unfavourable metabolic and cardiovascular consequences. However, the mechanism whereby adipose tissue causes alterations in insulin action remains unclear. White adipose tissue is secreting several hormones, particularly leptin and adiponectin, and a variety of other protein signals: the adipocytokines. They include proteins involved in the regulation of energy balance, lipid and glucose metabolism as well as angiogenesis, vascular and blood pressure regulation. Visceral obesity and inflammation within white adipose tissue may be a crucial step contributing to the emergence of insulin resistance, type 2 diabetes and atherosclerosis. A growing list of adipocytokines involved in inflammation (IL-1beta, IL-6, IL-8, IL-10, TNF-alpha, TGF-beta,) and the acute-phase response (serum amyloid A, PAI-1) have been found to be increased in the metabolic syndrome. It is, however, unclear as to the extent adipose tissue contributes quantitatively to the elevated circulating levels of these factors in obesity and how they may affect the insulin-dependent tissues. This review describes the role of the currently known adipocytokines and hormones released by adipose tissue in generating the insulin resistance state and the chronic inflammatory profile which frequently goes together with visceral obesity.
 PMID: 16225463 [PubMed - in process] 
Os adipócitos sintetizam e secretam algumas substâncias biologicamente ativas, como TNF e interleucina-6. 
Estas citocinas podem atuar como fortes antagonistas à ação da insulina, valendo salientar que na obesidade encontra-se elevada expressão de TNF e de interleucina-6. 
Outra importante adipocitocina é o inibidor-1 da ativação do plasminogênio (PAI-1), pois possui uma importante função regulatória nos processos fibrinolíticos e na formação de trombos, e seu aumento pode estar relacionado ao processo de aterosclerose.
21:54
Nos adipócitos também é encontrado o gene ob, que é responsável pela produção de leptina; na obesidade sua produção encontra-se bastante aumentada. 
Além disso Way et al., 2001, propuseram que elevados níveis de um hormônio denominado resistina, secretado pelos adipócitos, são uma das causas da resistência à insulina, servindo como a ligação entre diabetes tipo II e obesidade.
21:54
Leptina como agente anti-infeccioso
Leptina aumenta apos infecção
Efeito mediado por citocinas pro-inflamatórias
Camundongo Ob/Ob sensível a infecção
Efeito Leptina- Citocinas antiinflamatórias
Leptina e M0:
	Expressão Ob/Rb
	Estimulação fagocitose
	Aumento de citocina pro-inflamatórias, eicosanóides e Radicais livres
Proliferação e ativação monócitos
Estimulo de atividade células NK
21:54
Leptina como agente imunoestimulante
Proteção timo contra apoptose
Estimulação da maturação de linfócitos
Indução de resposta Th1
21:54
Adiponectina e Inflamação
Efeito antiinflamatório
Relação inversa entre adiponectina e IL-6 ou PCR
Supressão de fagocitose
Redução da expressão de moléculas de adesao nas células endoteliais
Inibição de TNF e IL-6 induzida por LPS em M0 e adipócitos
Indução da expressão de IL-10 nos M0.
21:54
Leptina
- Proteína codificada pelo gene ob
 Mutação do gene (camundongo ob/ob): obesidade grave ou mutação do receptor (db/db ou rato Zucker)
 Pro peptídeo: 167 Aa. 
Madura: 4 alfa hélices semelhante a citocinas e 2 folhas beta. 
Receptor leptina com 6 isoformas por splicing alternativo de 1 gene: Domínio extracelular idêntico mas o intracelular variável.
Ob-Rb: funcional. Possui sítios de fosforilação para transmissão do sinal
Ob-Ra: forma curta, mas sinaliza em alguns tipos celulares
Ob-Re: forma solúvel 
21:54
21:54
Leptina e Obesidade
Hormônio da SACIEDADE
Regula a ingestão alimentar em função das reservas energéticas
Homem: maiores taxas em obesos (contrario animais)
2 hipótese: 
Perde seu papel regulador
Resistência a leptina
21:54
Adiponectina
Proteína de 30 kDa com 230 Aa com uma seqüência sinal, um domínio globular no C terminal e um domínio colágeno-like no N terminal. 
Oligomerização essencial para sua função
2 receptores: 
AdipoR1: expresso músculo – grande afinidade domínio globular
Adipo R2: presente no fígado e fixa 2 formas
Atividade diferente depende do órgão e do tipo receptor
21:54
Adiponectina
Adipocina mais abundante no sangue (5-30 ng/mL)
Fonte: adipocito (porem taxa sangue não varia com adiposidade)
Relação inversa entre [sangue] e IMC
Indução: Insulina, ligante PPAR
Glicocorticoides, testosterona TNF a e IL-6
21:54
Funções da Adiponectina
Antidiabético: aumenta sensibilidade a insulina 
Fígado: Forma hexamérica e multimérica estimulam fosforilação do receptor de insulina e oxidação dos AG, diminuem a gliconeogênese
Músculos: trimero estimula utilização de glicose e oxidação AG
Defeito da oligomerização pode originar DM tipo2
21:54
Adiponectina
 Captação de glicose (músculos)
 Glicemia
 Oxidação lipídica
 Sensibilidade à insulina 
 Gliconeogênese (fígado)
 Expressão, proliferação de moléculas de adesão (artéria)
 Adesão, proliferação, fagocitose e deposição de lipídeos em monócitos
21:54
Resistina
Proteína de 12kDa
Faz parte de uma família de moléculas encontradas nos sítios inflamatórios
Secretada como dímero, mas existe também como molécula de alto peso molecular
Não tem receptor identificado
21:54
Produção de Resistina
Fonte: mononucleares e M0 sangue e secundariamente pré adipócitos, pâncreas e placenta
Aumento dos níveis sangue em obesos
Regulada por
Indução: corticoides, testosterona, Hormônio crescimento, IL-1, IL-6, TNF a 
Inibição: ligante PPAR, insulina, epinefrina.
21:54
Funções da Resistina
Resistência a insulina: reduz utilização de glicose músculo e aumenta produção hepática
Porem a relação entre resistina e DM2 não esta claramente estabelecida no homem.
21:54
Papel das Adipocinas
	Resistina
exerce ação oposta à da insulina, reduzindo sua capacidade de metabolizar glicose adequadamente,
favorecendo, assim, o aumento das concentrações de glicose no sangue
Facilita a ação da insulina, reduzindo o risco de diabetes
Adiponectina
21:54
Visfatina
Produzida TA abdominal e secundariamente fígado, músculo esquelético, linfócitos e medula óssea (chamado de fator acelerador de colônia de célula pré B – PEBF)
Relação entre [sangue] e IMC
Função endócrina semelhante a insulina: fixa e ativa receptor de insulina (mas níveis sangue só 3-10% da insulina)
Função autocrina/paracrina potencial: adipogênese.
21:54
	
Os níveis de adiponectina são inversamente relacionados a quantidade de tecido adiposo no corpo e os de resistina são diretamente relacionados
Perfil hormonal que favorece DM e DCV
GORZELNIAK et al., 2002; SHARMA & CHETTY, 2005
21:54
ANGIOTENSINA II E DIFERENCIAÇÃO DE ADIPÓCITOS
Insulina, hidrocortisona 
 hormônio tireoidiano
Estimulam a diferenciação dos pré-adipócitos em adipócitos
+ Angiotensina II
Supressão da diferenciação, sendo concentracão -dependente
+ bloqueador do receptor da Angiotensina II
Diferenciação dos adipócitos novamente estimulada, também de maneira concentração -dependente
JANKE et al. (2002)
21:54
Desordens Metabólicas
Obesidade
Hipertensão
Hipertrigliceridemia
HDL-c Baixo
Hiperinsulinemia
AUMENTO DA PCR EM PACIENTES EM RISCO DE DCV COM FATORES DA SM
21:55
	TNF-α 
 Produzido por adipócitos e macrófagos no tecido adiposo 
- Expressão e secreção elevadas humanos obesos.
 induz apoptose
 inibe a lipogênese (LLP, GLUT-4 e acetil CoA sintase) 
 aumenta a lipólise
 aumenta glicemia
 (ARNER, 1995)
	WINKLER et al. (2003) e KAHN & FLIER (2000) 
21:55
Adiponectina e Inflamação
Efeito antiinflamatório
Relação inversa entre adiponectina e IL-6 ou PCR
Supressão de fagocitose
Redução da expressão de moléculas de adesao nas células endoteliais
Inibição de TNF e IL-6 induzida por LPS em M0 e adipócitos
Indução da expressão de IL-10 nos M0.
21:55
	TNF-α em obesos
 IL-6, PCR, 
 PAI-1, 
 leptina
 Moléculas de adesão no endotélio
ARNER, 1995; CIGOLINI et al., 1999;
Neutralização de TNF-α melhora captação de glicose em resposta à insulina. 	
HOTAMISLIGIL et al. (1993) 
 Adiponectina e GLUT-4 no tecido adiposo
21:55
	 IL-6
	 (SMITH, 2002; LYON et al., 2003; REXRODE et al., 2003).
-  Lipólise
-  leptina
-  PCR 
-  Fosforilação receptor da insulina
-  GLUT-4 (músculo, adiposo)
21:55
McGill JB et al. Diabetes. 1994;43:104-109.
PAI-1 aumenta com
	 	- hiperinsulinemia 
	 	- hipertrigliceridemia
PAI-1 inibe a fibrinólise e assim, juntamente com o fibrinogênio funciona como perpetuador do estado protrombótico.
Aumenta risco de IAM, ACV isquêmico, tromboembolias
PAI-1: INIBIDOR DO ATIVADOR DE PLASMINOGÊNIO –1 
21:55
77
PAI-1 Activity in Blood in Patients with Type 2 Diabetes
Data from McGill et al. showed that PAI-1 activity is elevated in the blood of patients with type 2 diabetes, whether they are lean or obese. Obese subjects both with and without diabetes had much higher levels of PAI-1 than the nonobese subjects. PAI-1 levels are increased with hiperinsulinemia as well as with Hipertrigliceridemia.
Reference:
McGill JB, Schneider DJ, Arfken CL, Lucore CL, Sobel BE. Factors responsible for impaired fibrinolysis in obese subjects and NIDDM patients. Diabetes 1994;43:104-109.
Atividade de PAI-1 em Pacientes com Diabetes tipo 2
Atividade PAI-1
McGill JB et al. Diabetes. 1994;43:104-109.
Magro
Não Diabéticos
Diabéticos
Obeso
21:55
78
PAI-1 Activity in Blood in Patients with Type 2 Diabetes
Data from McGill et al. showed that PAI-1 activity is elevated in the blood of patients with type 2 diabetes, whether they are lean or obese. Obese subjects both with and without diabetes had much higher levels of PAI-1 than the nonobese subjects. PAI-1 levels are increased with hiperinsulinemia as well as with Hipertrigliceridemia.
Reference:
McGill JB, Schneider DJ, Arfken CL, Lucore CL, Sobel BE. Factors responsible for impaired fibrinolysis in obese subjects and NIDDM patients. Diabetes 1994;43:104-109.
 Marcadores Inflamatórios e Pró-trombóticos
 TNF α
 Resistina
 Adiponectina
 IL-6
MARCADORES
INFLAMATÓRIOS
MARCADORES
PRÓ-TROMBÓTICOS
 Fibrinogênio
 PAI-1 
21:55
21:55
Os músculos esqueléticos possuem transportadores de glicose (GLUT-4 e GLUT-1), no entanto esses são expressos e regulados diferentemente. 
Os níveis de expressão de GLUT-1 são altos no músculo esquelético em 16 e 17 dias de vida fetal e diminuem notadamente com o crescimento. 
Em Contraste, os níveis de RNAm que expressam GLUT-4 são detectados a partir do 21º dia de vida fetal e aumentam progressivamente durante a vida pós-natal.
21:55
O transportador GLUT-4 é encontrado no tecido adiposo, no coração e no músculo esquelético. 
Por outro lado. o GLUT-1 é expresso na maioria dos tecidos e é encontrado na membrana protoplasmática, sendo responsável pela maior parte do transporte de glicose basal.
21:55
O futuro do tratamento?
Neuromoduladores da obesidade
21:55
Tratamento
21:55
Body Energy Stores of Lean 70-kg Man
Adipose tissue triglyceride = 
120,000 kcal
Muscle triglyceride =
3000 kcal
Liver triglyceride = 450 kcal
Liver glycogen = 400 kcal
Muscle glycogen =
2500 kcal
21:55
85
A energia armazenada no corpo de um homem de 70 kg magro
A energia é armazenada no organismo na forma de triglicérides e glicogênio no tecido adiposo, fígado e músculo esquelético. Triglicérides presentes no tecido adiposo de reserva de combustível do corpo principal. Um adulto magro possui cerca de 35.000 milhões adipócitos, e cada adipócito contém cerca de 0,4 a 0,6 g de triglicérides. Um adulto extremamente obesos pode ter 4 vezes mais adipócitos muitos, cada uma contendo até duas vezes mais lipídios . O glicogênio e triglicérides intramuscular constituem uma importante fonte de combustível para trabalhar os músculos durante o exercício.
Os triglicerídeos são um combustível cinco vezes mais potentes em relação ao glicogênio, pois são armazenadas de forma compacta como um óleo dentro dos adipócitos e liberaram 9,3 kcal / g, quando oxidados, enquanto que o glicogênio é armazenado intracelularmente na forma de um gel, contendo 2 g de água para cada 1 g de glicogênio, e libera 4,1 kcal / g quando oxidado.
Hirsch J, JL Knittle. Celularidade de obesos e não obesos tecido adiposo humano. Fed Proc 1970; 29:1516-1521.
Obesity Is Caused by Long-Term Positive Energy Balance
Fat
Stores
21:55
86
A obesidade é causada pelo balanço energético positivo a longo prazo
A obesidade é causada pela ingestão de mais energia do que é se tem de gasto por um longo período de tempo. O excesso de calorias consumidas leva a um acúmulo de gordura corporal, que serão armazenadas como gordura ou impedem a mobilização e a oxidação da gordura endógena. Em geral, a ingestão de 3.500 kcal (mais ou menos) do que se gasta vai levar a um ganho (ou perda) de aproximadamente 1 kg de gordura. Os fatores genéticos podem influenciar a quantidade de peso ganho com a superalimentação. 
Em um estudo realizado com 12 pares de gêmeos monozigóticos ingerindo 1.000 kcal / d a mais que a demanda energética, o ganho de peso variou muito entre os 12. No entanto, os ganhos de peso foram semelhantes em cada membro de um par de gêmeos. Em outro estudo, o ganho de gordura, após 8 semanas de superalimentação também variou entre os sujeitos do estudo, mas foi inversamente relacionada com a evolução das despesas de energia não-volitiva, tais como inquietação, que pode ser determinada geneticamente [2].
Bouchard C, A Tremblay, JP Despres, et al. A resposta a superalimentação de longo prazo em gêmeos idênticos. N Engl J Med 1990; 322:1477-1482.
Levine JA, NL Eberhardt, Jensen MD. Papel da termogênese sem exercício de atividade na resistência ao ganho de gordura em seres humanos. Science 1999; 282:212-214.
Components of Daily Energy Expenditure
Segal KR et al. Am J Clin Nutr. 1984;40:995-1000.
Thermic effect 
of feeding
Energy
expenditure of physical activity
Resting energy expenditure
Sedentary Person 
(1800 kcal/d)
Physically Active Person 
(2200 kcal/d)
8%
17%
75%
8%
60%
32%
21:55
87
Componentes do gasto energético básico 
O gasto energético diário total (GET) é composto de três componentes: gasto energético de repouso, o efeito térmico da alimentação e gasto energético da atividade física. Gasto energético de repouso refere-se a energia gasta para a função celular normal e órgão durante condições de repouso, o que representa a aproximadamente 65% -75%. O efeito térmico da alimentação refere-se ao gasto energético associado com a digestão, absorção e aumento da atividade do sistema nervoso simpático, depois de uma refeição. Este componente tem cerca de 5% a 10%. A energia gasta na atividade física é o resultado de um trabalho mecânico volitivo, tal como o exercício e as atividades diárias, tais como inquietação, contrações musculares espontâneas, e manter a postura, o que representa entre 15% -30%. A energia gasta pela atividade física depende da intensidade e duração das atividades e é o componente mais variável do gasto energético. Durante a alta intensidade de exercício aeróbio, como correr ou andar de bicicleta vigorosa, a energia consumida por trabalhar os músculos podem aumentar mais de 50 vezes, causando um aumento de 15 vezes no gasto energético total. Os indivíduos obesos requerem a mesma quantidade de energia para desempenhar a mesma quantidade de trabalho quando o peso do corpo é suportado como os indivíduos de peso normal. Na verdade, pessoas obesas gastam mais energia para o mesmo nível de intensidade pelo maior peso. 
KR Segal et al. Thermic efeito dos alimentos durante o exercício físico progressivo no peso normal e obesos. Am J Clin Nutr. 1984; 40:995-1000. 
Relationship between Tissue Energy Expenditure and Mass
REE = Resting energy expenditure
Energy Expenditure (%REE)
Liver, Brain, 
Kidneys, 
Gut, Heart
Tissue energy expenditure
Tissue weight
Weight (% Body Weight)
80
60
40
20
0
Skeletal
Muscle
Adipose
Tissue,
Lean
Person
Adipose
Tissue,
Obese
Person
21:55
88
Relação entre o gasto de energia e os tecidos
Tecidos diferentes têm necessidades muito diferentes na energia de repouso. Os órgãos que possuem grandes demandas metabólicas, tais como o fígado, intestino, cérebro, rins e coração, têm os mais altos requisitos de energia por grama de tecido. Em um adulto magro, esses órgãos são responsáveis por cerca de 75% do gasto energético de repouso, embora constituam apenas 10% do peso corporal total. Em contraste, o repouso do músculo esquelético consome apenas 20% da taxa metabólica de repouso, embora represente cerca de 40% do peso corporal total. O tecido adiposo consome menos de 5% da taxa metabólica de repouso, mas geralmente é responsável por cerca de 20% do peso corporal.
Energy Metabolism in Lean and Obese Subjects
Energy Expenditure (k/cal/d)
Resting Energy Expenditure
*P<0.05 vs lean subjects
Ravussin et al. Am J Clin Nutr 1982;35:566.
Total Energy Expenditure
Lean (BMI=21 kg/m2)
Obese (BMI=38 kg/m2)
*
*
21:55
89
Metabolismo energético em indivíduos obesos e magros
A maioria das pessoas obesas não têm uma redução anormal do metabolismo energético. Tanto o gasto energético total e gasto energético de repouso são geralmente maiores nos obesos do que pessoas magras que são da mesma altura e sexo por causa da maior massa celular corporal (gordura e sem gordura nas massas celulares) em pessoas obesas. Portanto, as pessoas obesas devem consumir mais calorias do que pessoas magras para manter seu tamanho de corpo maior.
Ravussin E, Burnand B, Y Schutz, Jequier E. gasto energético de vinte e quatro horas por dia e taxa metabólica de repouso em obesos, moderadamente obeso, e assuntos do controle. Am J Clin Nutr 1982; 35:566-573.
Energy Metabolism Before and After Weight Loss
Energy Expenditure (kcal/d)
Before
*P<0.05 vs before weight loss
Amatruda et al. J. Clin Invest 1993;92:1236.
Predicted
Mean BMI Reduced from 31 to 23 kg/m2
After
Before
Predicted
After
Resting Energy Expenditure
Total Energy Expenditure
*
*
*
*
21:55
90
Metabolismo energético antes e após a perda de peso
Uma importante questão clínica é saber se a perda de peso em pessoas obesas provoca uma queda anormal do gasto energético, que poderia se tornar um obstáculo para a gestão de peso a longo prazo bem-sucedida. A resposta a esta questão não está totalmente claro por causa de dados conflitantes em diferentes estudos. No entanto, os resultados da maioria dos estudos suportam a noção que o gasto energético de repouso (GER) e o gasto energético total diário (ETE) em indivíduos obesos são reduzidos para seu tamanho e composição dos novos órgãos. Este valor representa dados de um estudo que avaliou REE, através da utilização da calorimetria indireta, e ETE de vida diária, através da utilização da técnica da água duplamente marcada, em um grupo de mulheres obesas que perderam cerca de 25% do seu peso corporal inicial ( IMC diminuiu 31-23 kg/m2) e um grupo controle não-obesos. Os indivíduos obesos foram reduzidas depois que eles foram estudados o peso estável por pelo menos dois meses. Embora a perda de peso causou um declínio de 10% na REE e ETE, o declínio na taxa metabólica era apropriado para o seu tamanho novo corpo. Ambos os valores de REE e ETE em mulheres reduziu-obesos eram os mesmos que os previstos com base nos valores obtidos no grupo controle não-obesos.
 Amatruda JM, Statt SL, MC Welle. Total gasto de energia e de repouso em mulheres obesas redução do peso corporal ideal. J Clin Invest 1993; 92:1236-1242.
Insulin Sensitivity Improves with Weight Loss in Patients with Type 2 Diabetes
Insulin (pmol/L)
Before
Weight Loss at 1 Year (%)
Wing et al. Arch Intern Med 1987;147:1749.
*P<0.01 vs before.
*
*
*
0-2.4
2.5-6.9
7.0-14.0
>15
21:55
91
A melhora da sensibilidade à insulina, com perda de peso em pacientes com diabetes tipo 2
Em pacientes obesos com diabetes tipo 2, a perda de peso modesta melhora a sensibilidade à insulina e controle glicêmico. Este valor representa dados de um ensaio realizado em 114 pacientes com diabetes tipo 2 que estavam sendo tratados com hipoglicemiantes orais e que completaram um programa de controle de peso de 1 ano. Concentração plasmática de insulina de jejum, que prevê um índice de sensibilidade à insulina, a diminuição de forma progressiva, com diminuição do peso corporal. Mesmo uma perda de peso tão pequena quanto de 2,5% foi associada com uma diminuição significativa na concentração de insulina plasmática. Reduções na hemoglobina glicosilada, glicemia de jejum, e os requisitos de medicação dos diabéticos também foram diretamente associados com a perda de peso. A necessidade de medicação hipoglicemiante foi diminuído em todos os indivíduos que perderam 15% ou mais do seu peso corporal.
Wing RR, R Koeske, LH Epstein, et al. Os efeitos a longo prazo da perda de peso modesta em pacientes diabéticos tipo II. Arch Intern Med 1987; 147:1749-1753.
Total
Cholesterol
LDL-C
TG
HDL-C
(weight
stable)
HDL-C
(actively
losing)
Plasma Lipids Improve with Weight Loss Meta-analysis of 70 Clinical Trials
 mmol/L kg of Weight Loss
LDL-C=low density lipoprotein cholesterol; HDL-C=high-density lipoprotein cholesterol; TG=triglycerides
Dattilo et al. Am J Clin Nutr 1992;56:320.
*P<0.05.
 mg/dL per kg of Weight Loss
*
*
*
*
*
0.5
0.0
-0.5
-1.0
-1.5
-2.0
-2.5
21:55
92
Os lipídios plasmáticos melhoraram com a perda de peso: metanálise de 70 ensaios clínicos
Os ensaios clínicos têm demonstrado os efeitos das variáveis de perda de peso sobre os níveis séricos de colesterol total, LDL-colesterol, triglicérides e HDL-colesterol. Os dados deste slide são tomadas a partir de uma meta-análise de 70 estudos e demonstrar uma relação direta entre a perda de peso e melhoras na concentração sérica de lipídios. Durante a perda de peso, o HDL-colesterol, diminuiu a concentração, mas depois
aumentou uma vez que a perda de peso foi estabilizada. As grandes melhorias nas concentrações séricas de lipídios tendem a ocorrer nas primeiras 4 a 8 semanas de perda de peso. O grau de melhora na concentração de triglicerídeos e colesterol está relacionada com a quantidade de peso perdido e ao recuperar o peso à reincidência nos níveis de lipídios no soro. Aos 2 anos, de uma perda de peso sustentável de 5% é suficiente para manter a redução das concentrações séricas de triglicérides, enquanto a concentração sérica total e LDL-colesterol basal pode ser revertida a menos que haja uma perda de peso de 10% mantida.
National Institutes of Health, National Heart, Lung, and Blood Institute. Clinical Guidelines on the Identification, Evaluation, and Treatment of Overweight and Obesity in Adults—The Evidence Report. Obes Res 1998; 6(suppl 2):51S-209S. 
Dattilo AM, Kris-Etherton PM. Effects of weight reduction on blood lipids and lipoproteins: a meta-analysis. Am J Clin Nutr 1992;56:320-328. 
Wadden TA, Anderson DA, Foster GD. Two-year changes in lipids and lipoproteins associated with the maintenance of a 5% to 10% reduction in initial weight: some findings and some questions. Obes Res 1999;7:170-178.
Rössner S, Sjöström L, Noack R, et al. Weight loss, weight maintenance, and improved cardiovascular risk factors after 2 years treatment with orlistat for obesity. Obes Res 2000;8:49-61
Rössner S, Bjorvell H. Early and late effects of weight loss on lipoprotein metabolism in severe obesity. Atherosclerosis 1987;64:125-130.
Ryttig KR, Flaten H, Rossner S. Long-term effects of a very low calorie diet (Nutrilett) in obesity treatment. A prospective, randomized, comparison between VLCD and a hypocaloric diet+behavior modification and their combination. Int J Obes Relat Metab Disord 1997;21:574-579.
Relationship Between Change in Weight and Blood Pressure: Trials of Hypertension Prevention II
Change in Blood
Pressure (mm Hg)
Stevens et al. Ann Intern Med 2001;134:1.
1
2
3
4
5
Change in Weight (kg)
Quintile of Weight Change
1
2
3
4
5
Diastolic
Systolic
21:55
93
Relação entre mudanças de peso e pressão arterial: Estudos para a prevenção da hipertensão
A perda de peso diminui a pressão arterial sistólica e diastólica. Estudos para a prevenção da hipertensão, com cerca de 1.200 indivíduos com sobrepeso e obesos foram randomizados para um programa de 3 anos e a perda de peso, envolvendo dieta e atividade física, ou cuidado habitual. Os resultados, mostrados na figura, demonstrar uma relação linear entre a perda de peso e pressão arterial. Uma perda de peso média de 8,8 kg, foi associado com uma redução de 7 mm Hg na pressão arterial diastólica (PAD) e de 5 mmHg na pressão arterial sistólica (PAS). Uma perda de 2,6 kg causou reduções de 4,5 mm Hg na PAD e 2,5 mm Hg na PAS. Uma perda de 0,1 kg foi associado com reduções de 2,0 mm Hg na PAD, sem uma mudança no PAS. Os participantes que recuperaram a maioria ou a totalidade do seu peso perdido experimentaram um aumento da pressão arterial para valores próximos aos do inicio do estudo. 
Em pacientes extremamente obesos com hipertensão arterial, a perda de peso induzida pela cirurgia gástrica melhora ou resolve completamente hipertensão em cerca de dois terços dos pacientes. No entanto, dados recentes de estudos suecos concluem que o efeito benéfico da perda de peso sobre a pressão arterial observada em um e dois anos após a cirurgia gástrica desaparecido por três anos, tanto sistólica quanto diastólica, a pressão arterial continua a aumentar gradualmente para os próximos cinco anos. Mais dados são necessários para avaliar plenamente os efeitos a longo prazo da perda de peso por cirurgia sobre a pressão arterial. 
Stevens VJ, Obarzanek E, NR Cook, et al. perda de peso a longo prazo e mudanças na pressão arterial: resultados dos ensaios de prevenção da hipertensão, Fase II. Ann Intern Med. 2001; 134:1-11. 
Foley EF, PN Benotti, BC Borlase, et al. Impacto da cirurgia gástrica restritiva sobre a hipertensão nos obesos mórbidos. Am J Surg 1992; 163:294-297. 
Carson JL, Ruddy ME, AE Duff, et al. O efeito da cirurgia de bypass gástrico na hipertensão em pacientes obesos mórbidos. Arch Intern Med 1994; 154:193-200. 
Sjostrom CD, Peltonen M, H Wedel, efeitos Sjostrom L. diferenciadas de longo prazo da perda de peso intencional sobre diabetes e hipertensão. Hypertension 2000; 36:20-25. 
Impact of Weight Loss on Risk Factors
~5%
Weight Loss
5%-10%
Weight Loss
HbA1c
Blood Pressure
Total Cholesterol
HDL Cholesterol
Triglycerides
1. Wing RR et al. Arch Intern Med. 1987;147:1749-1753.
2. Mertens IL, Van Gaal LF. Obes Res. 2000;8:270-278.
3. Blackburn G. Obes Res. 1995;3 (Suppl 2):211S-216S.
4. Ditschunheit HH et al. Eur J Clin Nutr. 2002;56:264-270.
1
2
3
3
1
2
3
3
4
94
O impacto da perda de peso nos fatores de risco 
As perdas de peso de 5% a 10% demonstraram ter um impacto significativo sobre vários aspectos da síndrome metabólica, incluindo fatores de risco bem conhecidos para doença cardiovascular e diabetes. Por exemplo: 
Wing e seus colegas da Universidade Brown, avaliarm o efeito da perda de peso modesta em 114 pacientes com diabetes tipo 2. Aqueles que perderam 5% ou mais do seu peso inicial mostrou uma diminuição estatisticamente significativa nos níveis séricos de HbA1c. 
O Julgamento de anti-hipertensivos intervenções e Estudo de Gestão constatou que as perdas de peso de 5% ou mais, produziu reduções na pressão diastólica, que foram equivalentes aos produzidos por uma única dose da medicação anti-hipertensiva. 
Numerosos estudos têm mostrado que as perdas de peso de 5% -10% melhoraram o colesterol total, LDL razão para a HDL, e a proporção de colesterol total para HDL . Em um estudo de redução de peso, de apenas 5,8% foi associada uma redução de 16% no colesterol total, um aumento de 18% no colesterol HDL e uma diminuição de 12% nos níveis de colesterol LDL. Mais recentemente, Ditschunheit e colegas documentaram reduções significativas nos níveis de colesterol total, triglicérides e VLDL em pacientes obesos com hiperlipidemia, sendo que tiveram uma perda de peso de 7,6%. 
Blackburn Ob G. Res 1995; 3 (Suppl2): 211S-216S. 
Ditschunheit HH, et al. Lipoproteína respostas perda de peso e manutenção do peso em indivíduos obesos de alto risco. Eur J Clin Nutr 2002; 56:264-270. 
Mertens IL, Van Gaal LF. Sobrepeso, obesidade e pressão arterial: os efeitos da redução de peso modesta. Ob Res 2000; 8 (3) :270-278. 
Wing RR, et al. Os efeitos a longo prazo da perda de peso modesta em pacientes diabéticos tipo 2. Arch Intern Med 1987; 147:1749-1753. 
Medical Complications of Obesity
21:23
95
Medical complications of obesity
Weight (lb)
23
22
21
19
18
17
16
15
15
25
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22
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31
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33
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70
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65
61
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49
120
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140
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200
210
220
320
340
360
240
250
260
230
270
280
290
380
300
400
64
Height (in)
62
60
70
68
66
72
74
76
Body Mass Index Chart
21:23
96
Body mass index chart
Body mass index can be determined rapidly by using existing tables, such as the one shown here. This table can be used to identify patients who are underweight (BMI <18 kg/m2, light green area),
normal weight (BMI 18.5–24.9 kg/m2, dark green area), overweight (BMI 25–29.9 kg/m2, yellow area), obese (BMI 30 kg/m2, light orange area), or extremely obese (BMI 40 kg/m2, dark orange area).
Bariatric Surgery for the Treatment of Obesity
Samuel Klein, MD, MS, and Harvey Sugerman, MD
21:23
97
97
Bariatric Surgery for the Treatment of Obesity
Bariatric Surgery
Indications
BMI >40 kg/m2 or 
	BMI 35–39.9 kg/m2 and 
	life-threatening cardiopulmonary 
	disease, severe diabetes, or
	lifestyle impairment
Failure to achieve adequate weight loss with nonsurgical treatment 
Contraindications
History of noncompliance with medical care
Certain psychiatric illnesses: personality disorder, uncontrolled depression, suicidal ideation, substance abuse
Unlikely to survive surgery
NIH Consensus Development Panel. Ann Intern Med 1991;115:956.
21:23
98
98
Bariatric surgery
Bariatric surgery is the most effective available weight loss therapy for obesity. In 1991, a National Institutes of Health Consensus Conference established guidelines for the surgical treatment of obesity.1 This panel concluded that patients with Class III obesity (BMI 40 kg/m2) or those with Class II obesity (BMI 35.0–39.9 kg/m2) and one or more severe obesity-related medical complications such as hypertension, type 2 diabetes, heart failure, and sleep apnea are eligible for surgery. These criteria were supported with the Medicare National Coverage Determination (NCD) in February, 2006.2 Moreover, potential candidates should be patients who are unable to lose weight or maintain weight loss with nonsurgical therapy, are able to comply with long-term treatment and follow-up, and have an acceptable operative risk. Patients with a history of noncompliance with medical care and psychiatric illnesses that may hinder compliance with the postoperative regimen are not suitable for surgery. Active substance abuse is an absolute contraindication.
The photograph in this slide was taken during a laparoscopic gastric bypass procedure. This section will review the risks and benefits of the bariatric surgical procedures used to treat obese patients.
References:
NIH conference. Gastrointestinal surgery for severe obesity. NIH Consensus Development Conference Panel. Ann Intern Med. 1991 Dec 15;115(12):956-961.
Decision Memo for Bariatric Surgery for the Treatment of Morbid Obesity (CAG-00250R). U.S. Dept. of Health and Human Services, Centers for Medicare and Medicaid Services. February 21, 2006.
Current Bariatric Surgical Procedures
Classification
Gastric restriction
Primarily restrictive and partially malabsorptive
Primarily malabsorptive and partially restrictive
Procedure
Adjustable Gastric Banding
Roux-en-Y Gastric Bypass
Biliopancreatic diversion with duodenal switch
Biliopancreatic diversion 
Distal gastric bypass
21:23
99
99
Current bariatric surgical procedures
Bariatric surgical procedures can be divided into two general categories—those that primarily restrict gastric volume and those that primarily cause malabsorption. The gastric bypass procedure is the most commonly performed operation and accounts for more than 90% of the bariatric surgery procedures currently being performed in the United States.
The jejunoileal bypass (also known as small bowel bypass) procedure was first reported in 19691 but is no longer being performed because of excessive serious medical complications.2
References:
Payne JH, DeWind LT. Surgical treatment of obesity. Am J Surg. 1969;118:141-147.
Hocking MP, Duerson MC, O'Leary JP, Woodward ER. Jejunoileal bypass for morbid obesity. Late follow-up in 100 cases. N Engl J Med. 1983;308:995-999.
Gastric Bypass Procedure
A small (10–30 mL) gastric pouch is anastomosed to a Roux limb of jejunum. Increasing the length 
of the Roux limb increases malabsorption and 
weight loss.
21:23
100
100
Gastric bypass procedure
The gastric bypass procedure is also known as a Roux-en-Y gastric bypass. In this operation, a small 10–30 mL proximal gastric pouch is created by either stapling or transecting the stomach. The outlet of the pouch is anastomosed to a segment of jejunum that is brought up to the pouch as a Roux-en-Y limb. Digestive enzymes secreted by the pancreas, and bile released from the gallbladder, enter the second portion of the duodenum and do not come in contact with ingested foodstuffs until they reach the distal anastomoses with the Roux limb. Therefore, the length of the Roux limb determines the degree of malabsorption and can be adjusted to achieve a desired weight loss. A 45-100 cm limb (proximal or short limb gastric bypass) is often used in patients with a BMI <50 kg/m2, whereas a limb of 150 cm or greater (distal or long limb gastric bypass) is often used in patients with a BMI ≥50 kg/m2. 
In addition to the general complications that can occur after surgery, there are certain complications that are specific to the gastric procedure. Early complications include hemorrhage, gastrointestinal leak with peritonitis, splenic injury, and wound infection. Late complications include stomal stenosis, marginal ulcers, staple line disruption, dilation of the bypassed stomach, internal hernias, specific nutrient deficiencies (iron, calcium, folic acid, and vitamin B12), and dumping syndrome.
Long-term Effect of Gastric Bypass Surgery on Body Weight
Poiries et al. Ann Surg 1995;222:339.
BMI (kg/m2): 50 			34 		 35 		35
Weight Loss
(% of Excess Weight)
Years After Surgery
0
20
40
60
80
100
0
2
4
6
8
10
12
14
21:23
101
101
Long-term effects of gastric bypass surgery on body weight
Gastric bypass surgery results in sustained weight loss for most obese patients. This figure shows the results of a long-term evaluation of body weight in patients who had gastric bypass surgery. In this study, maximum weight loss (70% of excess weight) occurred two years after surgery. Although patients regained some of their lost weight over time, a 50% weight loss, corresponding with a 15-point decrease in BMI, was maintained for 14 years.
Reference:
Pories WJ, Swanson MS, MacDonald KG, et al. Who would have thought it? An operation proves to be the most effective therapy for adult-onset diabetes mellitus. Ann Surg. 1995;222:339-352.
Randomized, Controlled Trial Comparing Open With Laparoscopic Gastric Bypass
Both procedures had
Similar weight loss
Similar incidence of anastomotic leaks
Equivalent costs
Laparoscopic procedure had
Less wound complications (infection and hernia)
Increased late anastomotic strictures 
Less blood loss
Shorter hospital stay 
Faster recovery
Faster improvement in quality-of-life
Nguyen et al. Ann Surg 2001;234:279. 
21:23
102
102
Randomized, controlled trial comparing open with laparoscopic gastric bypass
Laparoscopic gastric bypass surgery is technically challenging and requires specialized surgical skills. Nonetheless, the laparoscopic approach is becoming more available because of the progressive increase in the number of centers performing the procedure. This table summarizes the results of a randomized controlled study conducted in 155 obese persons with a BMI of 40-60 kg/m2 that compared the laparoscopic and open gastric bypass procedures. Weight loss after one year, major complications, anastomotic leaks, and total costs were similar in both procedures. Laparoscopic surgery had several advantages, including: 1) a lower incidence of wound complications such as infection (1.3% vs. 10.5%) and incisional hernia (0% vs. 7.9%; P=0.01), 2) less blood loss, 3) shorter hospital stay, 4) faster recovery and return to work, and 5) faster improvement in quality of life. However, the laparoscopic procedure was associated with longer operating time (225 ± 40 min vs. 195 ± 41 min; P<0.001) and an increased incidence of late anastomotic strictures (11.4% vs 2.6%; P=0.06).
Reference:
Nguyen NT, Goldman C, Rosenquist CJ,
et al. Laparoscopic versus open gastric bypass: a randomized study of outcomes, quality of life, and costs. Ann Surg. 2001;234:279-291.
Weight Loss With Gastric Bypass Procedure vs. Vertical Banded Gastroplasty
Decrease in Excess Weight (%)
Gastric bypass
Vertical banded gastroplasty
6
36
12
18
24
30
0
Time (months)
Sugerman et al. Ann Surg 1987;205:613.
10
90
70
50
30
21:23
103
103
Weight loss with gastric bypass procedure vs. vertical banded gastroplasty
Several randomized controlled trials have found that weight loss is greater after the gastric bypass procedure (GBP) than after a purely restrictive procedure such as the vertical banded gastroplasty (VBG). This figure shows the results of the first randomized trial. Average loss of excess weight one year after surgery was 42% with VBG and 68% with the GBP, which was maintained during an additional two years of follow-up.
Reference:
Sugerman HJ, Starkey JV, Birkenhauer R. A randomized prospective trial of gastric bypass versus vertical banded gastroplasty for morbid obesity and their effects on sweets versus non-sweets eaters. Ann Surg. 1987;205:613-624.
Laparoscopic Adjustable Gastric Banding
Silicone band placed around upper stomach to create a small pouch. Outlet diameter can be changed by infusing or withdrawing saline from port.
Gastric Band
Connection tubing
Access port (reservoir)
LapBandTM
American Society for Metabolic and Bariatric Surgery, www.asbs.org 
21:23
104
104
Laparoscopic adjustable gastric banding
Laparoscopic adjustable gastric banding (LAGB) involves placing a silicone band around the upper stomach, just distal to the gastroesophageal junction. The band is connected to a subcutaneously implanted port that can be accessed percutaneously to change the size of the band circumference by injecting or withdrawing saline. Therefore, band and pouch outlet size can be adjusted as desired based on the rate of weight loss.
The incidence and severity of complications are lower after laparoscopic adjustable gastric banding than after gastric bypass or gastroplasty. These complications include band slippage, esophageal dilatation, erosion of the band into the stomach, band or port infections, and balloon or system leaks that can diminish weight loss.
A study from Australia suggested that the weight loss with LAGB might be equivalent to gastric bypass at five years; however, a randomized, prospective trial found a significantly greater weight loss at five years with gastric bypass than LAGB.2,3
References:
Hauri P, Steffen R, Ricklin T, et al. Treatment of morbid obesity with the Swedish adjustable gastric band (SAGB): complication rate during a 12-month follow-up period. Surgery. 2000;127:484-488.
Chapman AE, Kiroff G, Game P, et al. Laparoscopic adjustable gastric banding in the treatment of obesity: a. Surgery. 2004;135:326-51.
Angrisani L, Lorenzo M, Borrelli V. Laparoscopic adjustable gastric banding versus Roux-en-Y gastric bypass: 5-years of a prospective randomized trial. Surg Obes Relat Dis. (in press).
Obrien et al. Ann Intern Med. 2006;144:625-33
Weight Loss, %
Baseline
Surgical
Nonsurgical
*(VLCD, behavioral modification, and pharmacotherapy)
6 mo
12 mo
18 mo
24 mo
Laparoscopic Adjustable Gastric Banding Produces 
Greater Weight Loss than Comprehensive Medical Therapy* 
in Patients with Class I Obesity (BMI 30-35 kg/m2)
21:23
105
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Laparoscopic adjustable gastric banding procedures; Greater weight loss than comprehensive medical therapy in patients with class I obesity (BMI 30-35 kg/m2)
These are data from a 24-month randomized controlled trial, conducted in 80 adult subjects with class I obesity (BMI 30-35 kg/m2), which compared the weight loss efficacy of laparoscopic adjustable gastric banding with a comprehensive medical therapy that included a very low-calorie diet, behavioral modification, and orlistat therapy. The figure shows weight loss achieved by each group. At two years, the surgical group had greater weight loss, with a mean of 21.6% (95% CI, 19.3% to 23.9%) of initial weight lost, while the nonsurgical group had a loss of 5.5% (CI, 3.2% to 7.9%) of initial weight (P < 0.001). Improvement in quality of life (assessed by Short Form-36) was also statistically significantly greater in the surgical group than in the nonsurgical group. These data demonstrate that laparoscopic adjustable gastric banding is more effective than nonsurgical therapy in long-term weight management of patients with class I obesity.
Reference:
O’Brien PE, Dixon JB, Laurie C, et al. Treatment of mild to moderate obesity with laparoscopic adjustable gastric banding or an intensive medical program: a randomized trial. Ann Intern Med. 2006;144:625-33.
Sleeve gastrectomy with rerouting of small intestine through “nutrient limb” and “biliopancreatic limb.” 
Digestion and absorption are limited to 100 cm “common channel” of terminal ileum.
Causes marked weight loss, but can lead to significant nutritional deficiencies.
Biliopancreatic Diversion With 
Duodenal Switch
Marceau P. et al. World J Surg 1998;22:947-54.
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Biliopancreatic diversion with duodenal switch
The biliopancreatic diversion with duodenal switch procedure causes both gastric restriction with greater malabsorption than gastric bypass and can be useful in extremely obese patients who require more weight loss than that usually achieved with gastric bypass or vertical banded gastroplasty. This procedure involves resecting 90% of the greater curvature, which preserves the pylorus and the physiological function of the stomach, thereby decreasing the risk of marginal ulcers and eliminating the risk of dumping syndrome. The proximal duodenum is transected and anastomosed to the distal intestine, 250 cm proximal to the ileocecal valve. The distal end of the duodenum is closed, and the proximal intestine is connected to the ileum, 100 cm from the ileocecal valve. Therefore, this procedure generates a 150 cm “alimentary limb” of intestine that is in direct continuity with the stomach, and a 100 cm “common channel” where there is mixing of digestive enzymes and bile salts with ingested food.
References
Marceau P, Hould FS, Simard S, et al. Biliopancreatic diversion with duodenal switch. World J Surg. 1998;22:947-54.
Marceau P, Cabanac M, Frankham PC, et al. Accelerated satiation after duodenal switch. Surg Obes Relat Dis. 2005;1:408-12.
						 Approximate
						Loss of Excess
 Procedure				 Weight (%)
 Laparoscopic gastric banding	 	45–65
 Gastric bypass procedure		 	55–65
 Biliopancreatic diversion 		60–75
 with duodenal switch		
Effect of Different Bariatric Surgical Procedures on Weight Loss
Klein et al. Gastroenterology. 2002;123:882-932
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Effect of different bariatric surgical procedures on weight loss
The relative weight loss effects of different bariatric surgical procedures are summarized in this slide.1 In general, procedures that cause significant malabsorption lead to greater weight loss than those that primarily cause gastric restriction. However, the weight-loss effect of restrictive and malabsorptive procedures has not been directly compared in randomized controlled trials.
References:
Buchwald H, Avidor Y, Braunwald E, et al. Bariatric surgery: a systemic review and meta-analysis. JAMA. 2004;292:1724-37.
Angrisani L, Lorenzo M, Borrelli V. Laparoscopic adjustable gastric banding versus Roux-en-Y gastric bypass: 5-years of a prospective randomized trial. Surg Obes Relat Dis. (in press).
Complications of Bariatric Surgery
All procedures: 
Atelectasis and pneumonia 
Deep vein thrombosis
Pulmonary embolism
Wound infection
Gastrointestinal bleeding
Gallstones
Failure to lose weight
Intractable vomiting/kwashiorkor (B1)
Mortality (0.1%–2%)
Gastric bypass:
Anastomotic leak with peritonitis
Stomal stenosis 
Marginal ulcers 
Staple line disruption
Nutrient deficiencies