Determinantes Biológicos de la Salud José Mª Ordovás; the USDA-HNRCA at Tufts University, (Boston); Cardiovascular Epidemiology and Population Genetics Department, CNIC and IMDEA Alimentacion (Madrid)
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Varones: Esperanza de vida al nacer: 77,8; esperanza de vida libre de enfermedad crónica: 31,3; esperanza de vida en buena salud: 57,3 Mujeres: Esperanza de vida al nacer: 84,1; esperanza de vida libre de enfermedad crónica: 26,2; esperanza de vida en buena salud: 53,4 Principales enfermedades cronicas (% pobl. +16) Encuesta Europa de Salud en Espana 2009, INE Varones
Detección con biomarcadores
Detección Clínica
Intervención Clínica
Mujeres
Hipertension
18,3
21,5
Dolor lumbar
14,5
22,3
Alergias
13,8
17,3
Dolor cervical
9,7
21,7
Lesiones perman.
6,7
4,6
Asma
6,4
8,3
Diabetes
6,4
6,5
LAS PALMAS DE GRAN CANARIA (6/11/2011).- La insuficiencia cardíaca origina cada año un gasto por paciente en Canarias de 18.000 euros, un coste equivalente al del resto de las comunidades autónomas del Estado. Ese coste se multiplica exponencialmente si se habla del total de gasto sanitario en España por la primera patología cardíaca en incidencia, que suma unos 13.000 millones de euros al año
Riesgo inicial (predisposición)
Progresión Preclínica
Iniciación, Progresión y Manifestación de la Enfermedad
Encuesta de Discapacidad, Autonomia Personal y Situaciones de Dependencia 2008, encuesta nacional de Salud 2006, INE
HOY EN DIA PREVALECE LA MEDICINA REACTIVA
El Estado de Salud Global en 2020 ….1 de cada 5 tendrá >65 años
1995
En España……………….
2010
2050
¾ Requiere sistemas de salud mas adaptados a las necesidades de la tercera edad.
El Estado de Salud Global en 2020 ….3 de cada 5 morirá de enfermedades crónicas • 50M con Alzheimer’s • 7% de la población mundial “vivirá” con diabetes ¾ Mas énfasis en prevención y tratamiento de enfermedades crónicas
El Estado de Salud Global en 2020 ….1 de cada cinco tendrá sobrepeso u obesidad
¾ Habrá necesidad de tratar sus comorbilidades (e.g. enfermedades vasculares y diabetes)
El Estado de Salud Global en 2020 ….US$ 5-10 Trillion seran gastados en sanidad. • Los gastos per cápita en salud alcanzaran en USA los US$14.000. • El presupuesto para la Sanidad del Gobierno de Aragón para 2011 es de 1.715.618.437 euros (1.275 euros por habitante). Una gran parte del mismo va a estancias hospitalarias e intervenciones resultantes de unos hábitos dietéticos inadecuados
¾ Requiere formas radicales de contener costos (posible) y/o aumentar gastos (poco probable)
Predictiva
Personalizada Medicina
Preventiva Participatoria
Del Futuro
Comportamiento
Ambiente
Epigenetica
Salud
Funcion genes
Estilo devida Dieta Estructura ADN
Alcohol Tobaco
Variacion Genetica
Enfermedad
BEFORE
NOW and THEREAFTER
Exome sequencing
RFLP Analysis (20th Century) Candidate gene (hypothesis driven) approach
Microarrays (gene chips); 1st decade 21st Century Whole genome (agnostic/hypothesis-free) approach
Genome sequencing Third Generation sequencing
Biological, clinical and population relevance of 95 loci for blood lipids
Analysis of genotype scores in patients with extreme lipid levels
Teslovich TM et al. Nature. 2010 Aug 5;466(7307):707-13
Overview of obesity-related GWAS 249,796 subjects (European ancestry) 32 loci on BMI/waist/weight (14 found previously, 18 new loci)
Speliotes et al. Nature Genetics, 2010
Un aspecto que parece estar ausente de las discusiones científicas relacionadas con las ventajas o no de la genética es el factor tiempo
No es lo mismo saber que numero se oculta en los bombos hoy que dentro de un mes.
Detección con biomarcadores
Riesgo inicial (predisposición)
Progresión Preclínica
Detección Clínica
Intervención Clínica
Iniciación, Progresión y Manifestación de la Enfermedad
Interacciones Gen-Ambiente
APOA2, Dieta y Obesity
Association between the APOA2 -265T>C polymorphism and dietary intake in men and women TT+TC (n=913)
1994.1
87.9 kg
CC (n=165)
2206.6
92.2 kg
Genotype-Phenotype Associations and Interactions: APOA2 m265T>C, Saturated FAT and BMI Pi =0.009
Corella D, et al.. Arch Intern Med. 2009 Nov 9;169(20):1897-906.
Flexibilidad y Determinantes Biológicos de Salud
Somos “animales” postprandiales
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8
/LSHPLD 3RVWSUDQGLDO 8QHVWDGR SURDWHURJHQLFR 190
TG (m g/dL)
170 150 130 110 90 70 50 0
1
2
3
4
5
6
7
hours after fat load
8
9
10
11
12
Plasma postprandial TG (A,B), chylomicrons (C,D), and VLDL (E,F) responses in participants classified by genetic variation at TCF7L2 rs7903146 and stratified by dietary PUFA intakes below (A,C,E) or above (B,D,F) the median
LOW PUFA
HIGH PUFA
LOW PUFA
HIGH PUFA
Warodomwichit et al. J. Nutr. 139: 439–446, 2009
LOW PUFA
HIGH PUFA
No es solo acerca de ser robusto…
…sino de ser flexible
Los Genes Tienen Hora
El tiempo como la cuarta dimensión: ritmos biológicos
El nucleo supraquiasmatico: el reloj central: El marcapasos de nuestros ritmos circadianos. + -
+
+
NSQ
Clock Genes
De búhos, alondras y despertadores
Es posible que el desajuste de los relojes biológicos este contribuyendo a las enfermedades crónicas?
• Impaired synchronization (continuous or intermittent light) • Interfering with synchronicity (eating late at night) • Variable synchronicity (shift work)
• Variations in Clock Genes (Clock, Bmal1, Per2) • Oscillations external to the suprachiasmatic nucleus
CLOCK
Circadian Locomotor Output Cycles Kaput
Associations between CLOCK SNPs (rs3749474) and dietary intake and obesity parameters.
rs3749474 GENOTYPE Garaulet M, et al. CLOCK gene is implicated in weight reduction in obese patients participating in a dietary programme based on the Mediterranean diet. Int J Obes. 2010;34:516-23.
Nuestra “salud” empieza en el útero
Unestadonutricionaldeficienteen micronutrientesyvitaminas,talcomofolatoy vitaminaD,ocurreenmuchosindividuospero particularmenteenaquellosdeedad reproductiva,apesardequesuconsumo calóricoseasuficiente(oenexceso) Enpaísesendesarrollo,la malnutriciónmaterno infantileslacausade3,5 millonesdemuertescada año,constituyendoel35% delosniñosmenoresde5 años.
Dietasquellevanalasobre nutrición(e.g.,excesodecalorías, sonnormalmentedeficientesen micronutrientes
Almismotiempo,haymas de300millonesde individuosenelmundocon obesidad.
Estabiendemostradoqueloshabitosdelas mujeresembarazadasafectanlasaluddelfeto, incluyendoelriesgodeenfermedadescrónicas deladulto.
Componentsoftheepigeneticcode •
•
• •
Diagramofchromosomebeing unravelled toshow deoxyribonucleicacid(DNA) wrappedaroundhistoneprotein corestoformnucleosomes. Protrudinghistone‘tails’are subjecttoarangeofchemical modificationwhichcanalter structureandmakegenomicDNA moreaccessibletotranscription. CGbasepairsoftheDNAcanalso bemodifiedbymethylation, whichsilencestranscription. Thustheseprocessescanaffect geneexpression,andhence developmentandphenotypic characteristics,withoutaltering thegenomicDNAcodeitself.
MaternalEthanolConsumptionAlterstheEpigenotype andthe PhenotypeofOffspringinaMouseModel
Kaminen-Ahola et al. PLOS Genetics, vol. 6, January 2010, e1000811
BMI in subjects from the Mediterranean population depending on the educational level and the rs9939609 FTO SNP
(n=1580)
Biología, Nutrición y Salud • QUE? • CUANTO? • QUIEN? • CUANDO?
Alimentación y Salud • QUE? • CUANTO? • QUIEN? • CUANDO?
Predictiva
Personalizada
Preventiva
Determinantes Biológicos de la Salud • El conocimiento de los determinantes biológicos de la salud (teniendo el genoma y el epigenoma como piedras angulares) sera crucial para desarrollar acciones eficaces y sostenibles al objeto de conseguir una mejor salud individual y publica y por lo tanto una mayor calidad de vida. • La biología representa (como mucho) la mitad de la ecuación • No hay soluciones ni únicas, ni aisladas, ni para todos, pero mantener, recrear las tradiciones ancestrales puede ser una manera de ir por el buen camino. • La integración de la biología con el ambiente, tanto personal como social (interacciones gen-ambiente) serán la clave para conseguir una mejor calidad de vida
Muchas gracias por vuestra atención