Relația dintre indicele de masă corporală și calciu și magneziu seric la o populație adultă din Owerri, Nigeria

relația

Celestine N Ekweogu 1, Jude Nnabuife Egwurugwu 2, Moses C Ohamaeme 3, Patrick C Ugwuezumba 2, Promise Nwankpa 1, Bede C Azudialu 4
1 Departamentul de Biochimie Medicală, Colegiul de Medicină, Universitatea de Stat Imo, Owerri, Statul Imo, Nigeria
2 Departamentul de Fiziologie Umană, Colegiul de Medicină, Universitatea de Stat Imo, Owerri, Statul Imo, Nigeria
3 Departamentul de Medicină Comunitară, Spitalul Universitar Nnamdi Azikiwe, Nnewi, Anambra, Nigeria
4 Departamentul de Medicină de Familie, Centrul Medical Federal, Owerri, statul Imo, Nigeria

Data publicării web20 decembrie 2018

adresa de corespondenta:
Dr. Jude Nnabuife Egwurugwu
Departamentul de Fiziologie Umană, Colegiul de Medicină, Universitatea de Stat Imo, Owerri, Statul Imo
Nigeria

Sursa de asistență: Nici unul, Conflict de interese: Nici unul

DOI: 10.4103/njecp.njecp_9_18

Obezitatea a fost denumită o afecțiune complexă caracterizată prin exces de masă a țesutului adipos și distribuția grăsimii corporale care are un impact negativ asupra sănătății și bunăstării. [4] Provocarea fundamentală a obezității este un dezechilibru energetic între aportul caloric și consumul de energie. [6] S-a observat că o persoană obeză poate acumula mai mult de 70% din masa corporală sub formă de grăsime și este de obicei consecința atât a hipertrofiei, cât și a hiperplaziei adipocitelor. [7] Obezitatea apare din scăderea activității fizice, a factorilor comportamentali, sociali, de mediu și genetici, a urbanizării și a influențelor modernizării. [8] Prevalența obezității a crescut geometric în ultimele trei decenii [9] și a fost recunoscută ca o epidemie globală de Organizația Mondială a Sănătății în 1997. [8] La nivel global, unul din șase adulți este obez și aproape 2,8 milioane de persoane mor în fiecare an din cauza supraponderalității sau a obezității. [10]

Studii recente au sugerat că unele dintre afecțiunile legate de obezitate, în special tulburările metabolice, hipertensiunea și bolile cardiovasculare sunt legate de defecte comune în metabolismul unor cationi divalenți, inclusiv calciu și magneziu. [5], [11] Calciul, cel mai abundent mineral din corpul uman, joacă roluri cruciale în numeroase procese fiziologice, cum ar fi contracția musculară, eliberarea hormonilor și neurotransmițătorilor, metabolismul glicogenului, proliferarea și diferențierea celulară, coagularea sângelui, impulsurile nervoase sau simpatice. transmiterea și sprijinul structural al scheletului și al doilea mesager în mai multe căi de semnalizare. [12], [13], [14], [15], [16] Calciul intracelular joacă un rol cheie în modularea factorilor de reglare implicați în hipertensiune, rezistență la insulină și obezitate. [17]

Au fost avansate două postulări pentru a explica rolul calciului în controlul greutății. Atunci când se consumă cantități mari de calciu, acesta tinde să se lege de grăsimile dietetice, formând compuși insolubili, reducând astfel absorbția grăsimilor și, prin urmare, cantitatea de calorii generate. [18], [19] Cercetătorii au remarcat, de asemenea, că calciul intracelular este modulat de hormoni calcitropici, cum ar fi hormonul paratiroidian (PTH) și 1,25-dihidroxi vitamina D, iar nivelurile acestor hormoni sunt crescute prin aportul scăzut de calciu din dietă, îmbunătățește nivelurile ridicate de calciu intracelular în adipocite. Nivelurile ridicate de calciu din adipocite stimulează lipogeneza și inhibă lipoliza. Nivelurile de PTH și 1, 25-dihidroxicolecalciferol sunt reduse prin aportul ridicat de calciu din dietă, deci scade calciul intracelular, inhibă lipogeneza și stimulează lipoliza. [17], [20], [21]

O genă a obezității exprimată în adipocite umane numită „agouti” a fost, de asemenea, utilizată pentru a elucida efectul anti-obezitate al calciului din dietă. Proteina Agouti stimulează influxul de calciu [22], [23] și promovează stocarea energiei în adipocitele umane prin stimularea expresiei și activității acizilor grași sintaza și inhibarea lipolizei. Agoniștii canalelor de calciu au imitat această acțiune a agouti și a fost inhibat de antagoniștii canalelor de calciu. [24], [25] Mai mult, folosind un antagonist al canalului de calciu (de exemplu, nifedipina) timp de 4 săptămâni, la șoareci transgenici care supraexprimă agouti, au rezultat scăderi semnificative ale lipogenezei și ale masei țesutului adipos. [26]

Reducerea magneziului seric a fost asociată cu evenimente cardiovasculare, cum ar fi hipertensiunea, sindromul metabolic, hiperlipidemia, diabetul și obezitatea. [27], [28], [29] Multe studii au asociat obezitatea cu niveluri serice scăzute de magneziu și s-a speculat că deficiența de magneziu joacă un rol important în fiziopatologia tulburărilor menționate mai sus. [29], [30], [31] Magneziul este un ion metalic divalent foarte important și un cofactor pentru mai multe enzime implicate în metabolismul grăsimilor, proteinelor, carbohidraților și acțiunii insulinei. [11] Hipomagneziemia este, de asemenea, asociată cu stresul oxidativ. [32]

Câteva lucrări anterioare s-au concentrat pe identificarea combinației de macronutrienți capabili să regleze greutatea corporală, dar efectul micronutrienților încă trebuie explorat în continuare [33], [34], [35], [36] în special în rândul nigerienilor. Prin urmare, această cercetare privind asocierea dintre nivelurile serice de calciu și magneziu cu IMC la o populație adultă din Owerri, statul Imo, Nigeria.

Acest studiu a fost realizat în rândul a 500 de adulți selectați aleatoriu cu vârste cuprinse între 18 și 68 de ani, care locuiesc în Owerri, statul Imo, Nigeria, în perioada martie 2017 - februarie 2018. Aceștia erau adulți sănătoși, alcătuiti din 271 de bărbați și 229 de femei. Permisiunea lor a fost solicitată și consimțământul a fost obținut de la fiecare participant după o explicație adecvată a scopului cercetării. Criteriile de excludere pentru acest studiu au fost acele condiții care pot afecta nivelurile serice de calciu și magneziu, precum și IMC. Pacienții cu cauze genetice, endocrine sau sindromice de obezitate au fost excluși. Au fost excluse hipertensiunea arterială preexistentă, diabetul zaharat, bolile cardiovasculare, bolile renale și hepatice, precum și pacienții tratați cu suplimente de calciu și vitamina D pe cale orală. Mai mult, pacienții care au gastroenterită sau pe medicamente care ar putea predispune la hipomagneziemie, cum ar fi diuretice și amfotericină, au fost excluși.

Protocolul de studiu a fost aprobat de Comitetul de Etică al Spitalului Didactic Universitar de Stat Imo, Orlu.

Greutatea a fost măsurată la cea mai apropiată 0,1 kg folosind o cântare (Soen Le, Germania), în timp ce participanții aveau haine ușoare și nu au pantofi. Înălțimea (în metri) a fost măsurată cu fiecare participant în picioare ridicat pe un stadiometru fără pantofi la cel mai apropiat 0,5 cm. IMC a fost calculat ca greutate împărțit la pătratul înălțimii (kg/m 2). Pentru adulți, supraponderalitatea și obezitatea au fost definite ca 25 ≤BMI [37]

Probele de sânge au fost colectate dintr-o venă a antebrațului după un post peste noapte. Probele de ser au fost refrigerate la -20 ° C timp de cel mult 2-4 zile înainte de analiza pentru calciu și magneziu. Calciul a fost măsurat folosind trusa umană utilizând testul fotometric pentru calciu în timp ce magneziul a fost măsurat folosind trusa umană utilizând testul colorimetric fotometric pentru magneziu cu principiul factorilor de eliminare a lipidelor.

analize statistice

Datele obținute din acest studiu au fost analizate utilizând pachetul statistic pentru științele sociale (IBM-SPSS) pentru Windows, versiunea 21.0, New York, SUA. Datele numerice au fost exprimate ca medie și deviație standard (SD). Datele calitative au fost exprimate ca frecvență și procent. Analiza varianței s-a făcut la nivelul de semnificație 0,05. Corelația bivariantă a lui Pearson a fost făcută la nivelul de semnificație 0,01 pentru a estima corelația dintre variabile.

[Tabelul 2] prezintă un rezumat al relației dintre IMC și nivelurile serice de magneziu ale participanților la acest studiu. Nivelurile medii serice de magneziu ale persoanelor cu obezitate moderată-severă au fost statistic mai mici (P Tabelul 2: Relația dintre nivelurile serice de magneziu și indicele de masă corporală

[Tabelul 3] arată relația dintre IMC și nivelurile serice de calciu ale participanților la studiu. Nivelurile medii de calciu seric la persoanele cu obezitate moderată și severă au fost semnificativ mai mari (P Tabelul 3: Relația dintre indicele de masă corporală și nivelul seric de calciu

Studiile de corelație arată că IMC s-a corelat pozitiv și semnificativ cu nivelurile serice de calciu la pacienții obezi (r = 0,72, P = 0,002). În schimb, nivelurile serice de magneziu s-au corelat negativ și semnificativ cu IMC la persoanele obeze (r = −0,47, P = 0,004).

Obezitatea este o boală cronică complexă, sistemică și netransmisibilă, cu fiziopatologie multifactorială. Acum este recunoscută ca o boală pandemică a cărei răspândire este asociată cu modificări ale stilului de viață, condiții socioeconomice mai bune și activitate fizică redusă. [4], [38] Mai multe studii au arătat o legătură directă între obezitate și deficiențele de micronutrienți. [38], [39], [40]

Acest studiu a demonstrat că respondenții obezi au crescut concentrațiile serice totale de calciu în comparație cu supraponderalitatea și greutatea corporală normală (P [7], [8], [16], [41], [42], [43], [44], [45] care au raportat creșterea nivelului de calciu seric la indivizii obezi, precum și o corelație pozitivă între IMC și ser calciu. Cu toate acestea, alte studii nu au arătat nicio diferență semnificativă în nivelurile serice totale de calciu la persoanele obeze și neobeze. [46], [47] Obiceiurile alimentare ale participanților ar fi putut contribui la concluziile negative de mai sus din rapoartele lor.

Relația dintre calciu seric și obezitate este complexă și mecanismul (mecanismele) exact este/sunt încă neclar. Cu toate acestea, au fost aduse următoarele explicații plauzibile:

Există dovezi că indivizii obezi au, de obicei, vitamina D bazală scăzută și niveluri ridicate de PTH decât persoanele neobeze. [6], [41], [48] Vitamina D redusă și PTH ridicat sporesc influxul de calciu în celule precum țesuturile adipoase. Creșterea calciului intracelular favorizează activitatea sintazei acizilor grași, inhibă expresia lipazei sensibile la hormoni, stimulând astfel lipogeneza și inhibând lipoliza. [4], [18], [42], [49] De asemenea, s-a constatat că pacienții obezi morbi pot avea o expunere mai mică la lumina soarelui. Mai mult, s-ar putea ca 25-hidroxi vitamina D să fie sechestrată în țesuturile grase, făcându-o astfel mai puțin biodisponibilă. [42]

Calciul intracelular poate avea un efect asupra metabolismului energetic prin afectarea apoptozei adipocitelor. [49] De asemenea, s-a observat că interacțiunea calciului cu acizii grași pentru a forma săpunuri solubile poate reduce absorbția și crește excreția acestor acizi grași, cu reducerea corespunzătoare a greutății corporale. [19], [50], [51]

Obezitatea este o stare de inflamație sistemică cronică, de grad scăzut, asociată cu stres oxidativ crescut și producerea de citokine pro-inflamatorii. Aceste efecte stimulează activitatea osteoclastică crescută și resorbția osoasă, ducând la creșterea nivelului seric de calciu. [42], [52], [53] Nivelurile crescute de citokine pro-inflamatorii circulante au fost legate de obezitate și de un risc crescut de diabet de tip 2. [54]

Acest studiu a arătat, de asemenea, o corelație inversă semnificativă între IMC și nivelul seric de magneziu. Respondenții obezi au avut niveluri mai scăzute de magneziu seric comparativ cu persoanele neobeze. Rezultatele noastre sunt comparabile cu studiile anterioare [31], [55], [56] care au constatat concentrații semnificative mai mici de magneziu seric și corelație negativă între magneziu seric și IMC la persoanele obeze/supraponderale. Acești lucrători anteriori au propus că aportul redus de magneziu din dietă la persoanele obeze poate fi principalul motiv al deficienței de magneziu în grupul obez. Unii cercetători au demonstrat totuși că aportul de magneziu la pacienții obezi și non-obezi nu prezintă o diferență semnificativă. [57]

Legătura dintre obezitate și deficitul de magneziu este complexă și neclară. Cu toate acestea, următoarele au fost postulate:

S-ar putea datora obiceiurilor alimentare care pot duce la scăderea absorbției intestinale și/sau creșterea excreției de magneziu. Consumul crescut de calciu sau grăsimi poate interfera cu absorbția intestinală a magneziului. Aportul ridicat de produse lactate și băuturi carbogazoase, un fenomen comun în rândul pacienților supraponderali/obezi, interferează cu absorbția magneziului, în timp ce cofeina poate crește excreția renală de Mg. Aceste obiceiuri alimentare pot reduce pofta de mâncare și, astfel, reducerea aportului de alimente mai sănătoase. [32], [38], [58], [59]

Se poate datora parțial și prezenței markerilor inflamatori la pacienții obezi. Persoanele obeze au țesuturi adipoase mai mari decât martorii nonobezi, iar producerea de citokine inflamatorii de către țesuturile adipoase este cauza creșterii markerilor inflamatori la indivizii obezi. Citokinele cum ar fi factorul de necroză tumorală-α (TNF-α) și interleukina-6 sunt secretate de țesuturile adipoase. Mai mult, s-a stabilit că există o relație puternică între magneziu seric scăzut și TNF-α. Din nou, un alt studiu a raportat o corelație negativă puternică între magneziul seric și proteina C-reactivă la obezitate. [60], [61], [62], [63], [64] Una dintre explicațiile plauzibile pentru legătura dintre magneziul seric scăzut și markerii inflamatori în obezitate este că markerii inflamatori, în special TNF-α, tind să crească renal 1 Activitatea -α-hidroxilazei, afectând astfel nivelul de vitamina D activă. Acest metabolit activ promovează reabsorbția renală a calciului cu o excreție urinară crescută de magneziu. [65]

Acest studiu a demonstrat o relație directă între IMC și nivelul seric de calciu și asocierea inversă între IMC și nivelul seric de magneziu. Micronutrienții, cum ar fi calciu și magneziu, ar trebui luați în considerare în evaluarea și gestionarea persoanelor obeze/supraponderale.