Estudio in vivo de la oxidación mitocondrial en pacientes obesos tratados mediante restricción calorica / In vivo study of mitochondrial oxidation in obese patients treated by means of calorie restriction

RESUMEN

La restricción calórica es la terapia nutricional más frecuente en el tratamiento de la obesidad, cuya eficacia depende de la respuesta oxidativa del organismo para evitar la modificación del peso corporal. En este contexto, el objetivo del presente trabajo fue examinar en vivo la oxidación mitocondrial de voluntarios obesos, antes y después de adelgazar, utilizando el test en aliento con 2-ceto[1-13C]isocaproato. El estudio se realizó en 32 voluntarios de ambos sexos 16 controles (índice de masa corporal 19,0-27,0 kg/m2), y 16 obesos (índice de masa corporal 30,0-41,6 kg/m2) que siguieron un período de restricción calórica (-500 kcal) durante 10 semanas. El test con 2-ceto[1-13C]isocaproato se realizó antes y después del tratamiento, a partir de la ingestión de 1 mg/kg de trazador y 20 mg/kg de L-leucina, disueltos en 200 mL de zumo de naranja. Antes y después de la ingestión (cada 10 minutos durante 2 horas), se tomaron muestras de aliento en las que se midió el enriquecimiento en13C mediante espectrometría de masas de relación isotópica. A partir de estas determinaciones se calculó el porcentaje de trazador oxidado en las mitocondrias (%13C). Los obesos tendieron a oxidar un porcentaje menor de trazador que los controles (25,1 ± 5,5% vs 27,5 ± 4,0% p = 0,175). Tras el período de intervención, la pérdida de peso medio fue -7,8 ± 3% (p < 0,001), y se acompañó de un aumento significativo en la oxidación del trazador (25,1 ± 5,5% vs 34,3 ± 5,2% p < 0,001). De hecho, el peso corporal y el porcentaje de 2-ceto[1-13C]isocaproato oxidado fueron inversamente proporcionales (r = -0,34, p = 0,018). Por tanto, el test en aliento con 2-ceto[113-C]isocaproato detectó in vivo la adaptación de la oxidación mitocondrial en obesos tratados mediante restricción calórica, ofreciendo una información complementaria sobre la pérdida de peso (AU)

ABSTRACT

The energy restriction is the most common nutritional approach to treat obesity, whose efficiency depends on oxidative response against changes in body weight. In that context, the aim of the present work was to in vivo examine the mitochondrial oxidation of obese volunteers by the 2-keto [1-13C] isocaproate breath test, before and after weight loss. Thirty-two volunteers (men and women) participated 16 controls (body mass index 19.0-27.0 kg/m2), and 16 obese (body mass index 30.0-41.6 kg/m2) who followed a caloric restriction program for 10 weeks (-500 kcal). Before and after dieting, the 2-keto [1-13C] isocaproate breath test was performed by ingestion of 1 mg/kg tracer and 20 mg/kg L-leucine, dissolved in 200 ml orange juice. Breath samples were recovered at baseline and at 10 min intervals for 2 h after ingestion. The 13C-enrichment in breath was measured by isotope ratio mass spectrometry and the percentage of mitochondrial oxidation of tracer (%13C) was calculated. The percentage of oxidized tracer marginally tended to be lower in obese than in controls (25.1 ± 5.5%, vs 27.5 ± 4.0%, p = 0.175). After the intervention, the mean of weight loss was -7.8% ± 3% p < 0.001), and the mitocondrial oxidation of the tracer statistically increased (25.1 ± 5.5% vs 34.3 ± 5.2%, p < 0.001). In fact, the body weight and the percentage of oxidized 2-ceto[1-13C]isocaproate were inversely related (r = -0.34, p = 0.018). Thus, the 2-keto [1-13C]isocaproate in vivo showed the mitochondrial adaptation of obese volunteers treated by caloric-restriction intake and provided new information about the weight loss process induced by an hypocaloric diet (AU)